TW202111084A - 有機化合物、發光器件、發光裝置、電子裝置及照明設備 - Google Patents

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Abstract

提供一種在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值的新穎有機化合物。本發明的一個實施方式是一種以通式(G1)表示的有機化合物,
Figure 109122979-A0101-11-0001-1
在上述通式(G1)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示形成環的碳原子數為6至13的芳基。R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、形成環的碳原子數為6至13的芳基和形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。Q1 及Q2 分別獨立地表示具有咔唑骨架的基或者形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。另外,m及n分別獨立地表示0或1。

Description

有機化合物、發光器件、發光裝置、電子裝置及照明設備
本發明的一個實施方式係關於一種有機化合物、發光器件、受光器件、發光裝置、電子裝置及照明設備。注意,本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本發明的一個實施方式係關於一種物體、方法、製造方法或驅動方法。另外,本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。此外,明確而言,作為一個例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置等。
由於在一對電極之間夾有EL層的發光器件(也稱為有機EL器件、發光元件)具有薄型輕量、對輸入信號的高速回應性及低功耗等特性,所以使用上述發光器件的顯示器被期待用作下一代平板顯示器。
發光器件藉由在一對電極之間施加電壓,從各電極注入的電子和電洞在EL層中再結合而EL層所包含的發光物質成為激發態,當該激發態返回到基態時發光。另外,作為激發態的種類,可以舉出單重激發態(S* )和三重激發態(T* ),其中由單重激發態的發光被稱為螢光,而由三重激發態的發光被稱為磷光。另外,在發光器件中,單重激發態和三重激發態的統計學上的生成比例被認為是S* :T* =1:3。從發光物質得到的發射光譜是該發光物質特有的,並且藉由將不同種類的物質用作發光物質,可以得到發射各種發光顏色的發光器件。
關於這種發光器件,為了提高其器件特性,正在積極地進行器件結構的改良、材料的開發等(例如,參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2017-114853號公報
於是,本發明的一個實施方式提供一種新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式提供一種在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值的新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式提供一種可用於發光器件的新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式提供一種可用於發光器件的EL層的新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式提供一種在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值的新穎發光器件。另外,本發明的一個實施方式提供一種用本發明的一個實施方式的發光器件的新穎發光裝置、新穎電子裝置或新穎照明設備。注意,這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。注意,說明書、圖式以及申請專利範圍等的記載中顯然存在上述目的以外的目的,可以從說明書、圖式以及申請專利範圍等的記載中衍生上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種以下述通式(G1)表示的有機化合物。
Figure 02_image007
在上述通式(G1)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,m及n分別獨立地表示0或1。
另外,在上述通式(G1)中,Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示。
Figure 02_image009
在上述通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G1)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G1)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G1)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G2)表示的有機化合物。
Figure 02_image011
在上述通式(G2)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。
另外,在上述通式(G2)中,Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示。
Figure 02_image013
在上述通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G2)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G2)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G2)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G3)表示的有機化合物。
Figure 02_image015
在上述通式(G3)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。
另外,在上述通式(G3)中,Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示。
Figure 02_image017
在上述通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G3)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在上述通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G3)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在上述通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G3)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G4)表示的有機化合物。
Figure 02_image019
在上述通式(G4)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R63 至R72 、R74 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G5)表示的有機化合物。
Figure 02_image021
在上述通式(G5)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R50 至R51 、R53 至R62 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G6)表示的有機化合物。
Figure 02_image023
在上述通式(G6)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R63 至R71 、R73 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(G1)至通式(G6)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地以通式(Ar-1)、通式(Ar-2)和通式(Ar-3)中的任一個表示。
Figure 02_image025
在上述通式(Ar-1)、通式(Ar-2)及通式(Ar-3)中,R9 至R29 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,本發明的另一個實施方式以下述結構式(100)、結構式(200)和結構式(300)中的任一個表示。
Figure 02_image027
此外,本發明的另一個實施方式是一種使用上述本發明的一個實施方式的有機化合物的發光器件。此外,本發明的一個實施方式還包括一對電極之間的EL層或EL層中的發光層包含本發明的一個實施方式的有機化合物的發光器件。此外,除了發光器件之外,包括電晶體或基板等的發光裝置也包括在發明的範疇內。並且,除了上述發光裝置之外,包括麥克風、相機、操作按鈕、外部連接部、外殼、覆蓋物、支撐台或揚聲器等的電子裝置和照明設備也包括在發明的範疇內。
此外,一對電極之間的EL層及EL層中的發光層使用本發明的一個實施方式的有機化合物的發光器件也包括在本發明中。另外,除了上述發光器件之外,本發明還包括包含如下層的發光器件,該層接觸於電極並包含有機化合物(例如,蓋層)。此外,除了發光器件之外,包括電晶體或基板等的發光裝置也包括在發明的範疇內。並且,除了上述發光裝置之外,包括麥克風、相機、操作按鈕、外部連接部、外殼、覆蓋物、支撐台或揚聲器等的電子裝置和照明設備也包括在發明的範疇內。
本發明的一個實施方式的有機化合物也可以以與其他的有機化合物(包括有機金屬錯合物在內)組合的方式用於發光器件的發光層。就是說,藉由使發光層具有所希望的結構,也可以實現發光器件的高效率化,所以非常有效的。由此,本發明的一個實施方式包括將本發明的一個實施方式的有機化合物和一種或多種其他有機化合物的組合用於發光層的發光器件。
另外,本發明的一個實施方式不僅包括具有發光器件的發光裝置,而且還包括具有發光裝置的照明設備。因此,本說明書中的發光裝置是指影像顯示裝置或光源(包括照明設備)。此外,發光裝置還包括如下模組:發光裝置安裝有連接器諸如FPC(軟性印刷電路)或TCP(捲帶式封裝)的模組;在TCP端部設置有印刷線路板的模組;或者IC(積體電路)藉由COG(晶粒玻璃接合)方式直接安裝到發光器件的模組。
本發明的一個實施方式可以提供一種新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式可以提供一種在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值的新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式可以提供一種可用於發光器件、受光器件或者發光器件和受光器件可以共同使用的新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式可以提供一種可用於發光器件的EL層的新穎有機化合物。另外,本發明的一個實施方式可以提供一種在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值的新穎發光器件。另外,本發明的一個實施方式可以提供一種在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值的新穎受光器件。另外,本發明的一個實施方式可以提供一種用本發明的一個實施方式的發光器件的新穎發光裝置、新穎電子裝置或新穎照明設備。
以下,參照圖式詳細地說明本發明的實施方式。注意,本發明不侷限於下述說明,其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
此外,為了便於理解,有時在圖式等中示出的各結構的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、大小及範圍等。因此,所公開的發明不一定侷限於圖式等所公開的位置、大小、範圍等。
注意,在本說明書等中,當利用圖式說明發明的結構時,有時在不同的圖式中共同使用表示相同的部分的符號。
實施方式1 在本實施方式中對本發明的一個實施方式的有機化合物進行說明。本發明的一個實施方式的有機化合物以下述通式(G1)表示。如下述通式(G1)所示,本發明的一個實施方式的有機化合物具有包含二噻唑並喹㗁啉(dithiazoloquinoxaline)骨架和兩個胺骨架的分子結構。
Figure 02_image029
在上述通式(G1)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,m及n分別獨立地表示0或1。
另外,在上述通式(G1)中,Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示。
Figure 02_image031
另外,在通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G1)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G1)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G1)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
藉由具有二噻唑並喹㗁啉骨架,以上述通式(G1)表示的有機化合物的LUMO變深,並且藉由具有兩個胺基,其HOMO變淺。就是說,由於成為能帶間隙較窄的材料,所以以上述通式(G1)表示的有機化合物在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值。因此,以上述通式(G1)表示的有機化合物可以在發光器件(尤其是,近紅外發光器件)的發光層中作為發光物質適當地使用。另外,也可以適當地用於紅色受光器件的活性層。除此之外,以上述通式(G1)表示的有機化合物藉由具有來源於二噻唑並喹㗁啉骨架的較深LUMO呈現較高電子傳輸性,所以可以適當地用於發光器件或受光器件。另外,藉由具有兩個胺基,以上述通式(G1)表示的有機化合物的HOMO變淺而具有高電洞傳輸性,所以該有機化合物可以適當地用於發光器件或受光器件。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G2)表示的有機化合物。如下述通式(G2)所示,本發明的一個實施方式的有機化合物具有包含二噻唑並喹㗁啉骨架和兩個胺骨架的分子結構。
Figure 02_image033
在上述通式(G2)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。
另外,在通式(G2)中,Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示。
Figure 02_image035
在上述通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G2)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在上述通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G2)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在上述通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G2)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
以上述通式(G2)表示的有機化合物具有兩個胺骨架的每一個透過伸苯基鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的分子結構,所以在600nm以上的波長區域具有高吸光度。因此,在將以上述通式(G2)表示的有機化合物作為EL層的發光層的發光物質使用時,尤其在600nm以上的波長區域可以高效地使能量從主體材料移動,所以是較佳的。另外,以上述通式(G2)表示的有機化合物具有兩個胺骨架分別透過伸苯基鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的分子結構,所以起因於兩個胺骨架直接鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的結構的發光波長的長波長化(發射光譜的峰值的長波長化)被抑制,由此發光波長被控制(控制到較短波長一側)而可以在所希望的波長區域得到發光。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G3)表示的有機化合物。如下述通式(G3)所示,本發明的一個實施方式的有機化合物具有包含二噻唑並喹㗁啉骨架和兩個胺骨架的分子結構。
Figure 02_image037
在上述通式(G3)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。
另外,在上述通式(G3)中,Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示。
Figure 02_image039
在上述通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G3)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在上述通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G3)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
另外,在上述通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G3)中的氮(Nα 或Nβ )鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
以上述通式(G3)表示的有機化合物具有二噻唑並喹㗁啉骨架直接鍵合於兩個胺骨架的分子結構,所以在600nm以上的波長區域,尤其在700nm以上的波長區域具有高吸光度。因此,在將以上述通式(G3)表示的有機化合物作為EL層的發光層的發光物質使用時,尤其在700nm以上的波長區域可以高效地使能量從主體材料移動,所以是較佳的。另外,以上述通式(G3)表示的有機化合物具有兩個胺骨架直接與二噻唑並喹㗁啉骨架彼此鍵合的分子結構,所以在發射光譜非常長的波長區域具有發射峰值。另外,與以上述通式(G2)表示的有機化合物相比,由於兩個胺骨架不透過伸苯基而直接鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的結構,所以在較低溫度昇華,可以說昇華性良好。
本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G4)表示的有機化合物。如下述通式(G4)所示,本發明的一個實施方式的有機化合物具有包含二噻唑並喹㗁啉骨架和兩個胺骨架的分子結構。
Figure 02_image041
在上述通式(G4)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R63 至R72 、R74 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
以上述通式(G4)表示的有機化合物具有兩個胺骨架的每一個透過伸苯基鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架且咔唑骨架的三位分別鍵合於胺基的分子結構,所以HOMO變淺而在600nm以上的波長區域具有高吸光度。因此,在將以上述通式(G4)表示的有機化合物作為EL層的發光層的發光物質使用時,尤其在600nm以上的波長區域可以高效地使能量從主體材料移動,所以是較佳的。另外,以上述通式(G4)表示的有機化合物具有兩個胺骨架分別透過伸苯基鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的分子結構,所以起因於兩個胺骨架直接鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的結構的發光波長的長波長化(發射光譜的峰值的長波長化)被抑制,由此發光波長被控制(控制到較短波長一側)而可以在所希望的波長區域得到發光。
另外,本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G5)表示的有機化合物。如下述通式(G5)所示,本發明的一個實施方式的有機化合物具有包含二噻唑並喹㗁啉骨架和兩個胺骨架的分子結構。
Figure 02_image043
在上述通式(G5)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R50 至R51 、R53 至R62 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
以上述通式(G5)表示的有機化合物具有二噻唑並喹㗁啉骨架與兩個胺骨架彼此直接鍵合的分子結構,所以在600nm以上的波長區域,尤其在700nm以上的波長區域具有高吸光度。因此,在將以上述通式(G5)表示的有機化合物作為EL層的發光層的發光物質使用時,尤其在700nm以上的波長區域可以高效地使能量從主體材料移動,所以是較佳的。另外,以上述通式(G5)表示的有機化合物具有兩個胺骨架分別直接鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的分子結構且咔唑的9位鍵合於胺苯基,所以可以抑制咔唑的電子供給性的效果且可以抑制HOMO變得過淺。因此,以上述通式(G5)表示的有機化合物在近紅外區域具有發射光譜的峰值。另外,與以通式(G4)表示的有機化合物相比,由於具有兩個胺骨架不透過伸苯基鍵合而直接鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的分子結構,所以在較低溫度昇華,可以說昇華性良好。
另外,本發明的另一個實施方式是一種以下述通式(G6)表示的有機化合物。如下述通式(G6)所示,本發明的一個實施方式的有機化合物具有包含二噻唑並喹㗁啉骨架和兩個胺骨架的分子結構。
Figure 02_image045
以上述通式(G6)表示的有機化合物具有二噻唑並喹㗁啉骨架與兩個胺骨架彼此直接鍵合的分子結構,所以在600nm以上的波長區域,尤其在700nm以上的波長區域具有高吸光度。因此,在將以上述通式(G6)表示的有機化合物作為EL層的發光層的發光物質使用時,尤其在700nm以上的波長區域可以高效地使能量從主體材料移動,所以是較佳的。另外,以上述通式(G6)表示的有機化合物具有兩個胺骨架分別直接鍵合於二噻唑並喹㗁啉骨架的分子結構且咔唑的4位鍵合於胺基,所以可以抑制咔唑的電子供給性的效果且可以抑制HOMO變得過淺。因此,以上述通式(G6)表示的有機化合物在近紅外區域具有發射光譜的峰值。
在上述通式(G6)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R63 至R71 、R73 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(G1)至通式(G6)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示通式(Ar-1)、通式(Ar-2)和通式(Ar-3)中的任一個。
Figure 02_image047
在上述通式(Ar-1)、通式(Ar-2)及通式(Ar-3)中,R9 至R29 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
在上述通式(G1)至(G6)及通式(Q-1)至(Q-3)中的任一個中的取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基具有取代基時,作為該取代基可以舉出:碳原子數為1至6的烷基;碳原子數為1至6的烷氧基;碳原子數為3至7的環烷基;碳原子數為7至10的多環環烷基;或者氰基等。更明確而言,可以舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、環戊基、環己基、環庚基、8,9,10-三降莰基、金剛烷基、苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、均三甲苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、1-萘基、2-萘基、9H-茀基、9,9-二甲基-9H-茀基、9,9-二苯基-9H-茀基、鄰吡啶基、間吡啶基、對吡啶基、二苯基三嗪基等。
此外,作為上述通式(G1)至(G6)及通式(Q-1)至(Q-3)中任一個的R1 至R29 、R50 至R90 中的任一個表示碳原子數為1至6的烷基的情況的具體例子,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基、戊基、異戊基、二級戊基、三級戊基、新戊基、己基、異己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、2-乙基丁基、1,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基等。
另外,作為上述通式(G1)至(G6)及通式(Q-1)至(Q-3)中的任一個的R1 至R29 、R50 至R90 中的任一個表示碳原子數為3至7的環烷基的情況的具體例子,可以舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、1-甲基環己基等。
另外,作為上述通式(G1)至(G6)及通式(Q-1)至(Q-3)中的任一個中的R1 至R29 、R50 至R90 中的任一個表示碳原子數為6至13的芳基的情況的具體例子,可以舉出苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、均三甲苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、1-萘基、2-萘基、9H-茀基、9,9-二甲基-9H-茀基、9,9-二苯基-9H-茀基等。
另外,作為上述通式(G1)至(G6)及通式(Q-1)至(Q-3)中的任一個的R1 至R29 、R50 至R90 中的任一個表示碳原子數為6至13的雜芳基的情況的具體例子,可以舉出鄰吡啶基、間吡啶基、對吡啶基、二苯基三嗪基等。
接著,以下示出上述本發明的一個實施方式的有機化合物的具體結構式。注意,本發明不侷限於此。
Figure 02_image049
Figure 02_image051
Figure 02_image053
Figure 02_image055
Figure 02_image057
Figure 02_image059
Figure 02_image061
以上述結構式(100)至(112)、(200)至(211)、(300)至(309)及(400)至(411)表示的有機化合物是以上述通式(G1)表示的有機化合物的一個例子,但本發明的一個實施方式的有機化合物不侷限於此。
接著,對本發明的一個實施方式的以下述通式(G1)表示的有機化合物中的m及n為1且以下述通式(G1-1)表示的有機化合物的合成方法進行說明。
Figure 02_image063
在上述通式(G1)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,m及n分別表示1。
Figure 02_image065
在上述通式(G1-1)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。
≪以通式(G1-1)表示的有機化合物的合成方法≫ 以下,說明以通式(G1-1)表示的有機化合物的合成方法的一個例子。該有機化合物的合成可以使用各種反應。例如,如合成方案(A-1)所示,藉由使二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物1)與三芳基胺化合物(化合物2)偶合,可以得到二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物3)。接著,如合成方案(A-2)所示,藉由使二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物3)與三芳基胺化合物(化合物4)偶合,可以得到以通式(G1-1)表示的二噻唑並喹㗁啉化合物。
Figure 02_image067
Figure 02_image069
在上述合成方案(A-1)及(A-2)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,X1 及X4 分別獨立地表示氯、溴、碘、三氟甲磺酸酯基、有機硼基和硼酸中的任一個。
另外,在上述合成方案(A-1)及(A-2)中,進行用鈀催化劑的鈴木-宮浦交叉偶合反應。在鈴木-宮浦交叉偶合反應中,作為鈀化合物可以使用雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)、酢酸鈀(II)、[1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)或四(三苯基膦)鈀(0)等。另外,作為配體可以使用三(三級丁基)膦、三(正己基)膦、三環己基膦、二(1-金剛烷基)-正丁基膦、2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧聯苯或三(鄰-甲苯基)膦等。
在該反應中,可以使用有機鹼諸如三級丁醇鈉等、無機鹼諸如碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鈉等。並且,作為溶劑可以使用甲苯、二甲苯、苯、四氫呋喃、二氧六環、乙醇、甲醇、水等。注意,能夠用於該反應的試劑類不侷限於上述試劑類。
在上述合成方案(A-1)及(A-2)中進行的反應不侷限於鈴木-宮浦偶合反應,也可以利用使用有機錫化合物的右田-小杉-Stille偶合反應、使用格林納試劑的熊田-玉尾-Corriu偶合反應、使用有機鋅化合物的根岸偶合反應、使用銅或銅化合物的反應等。
當使用右田-小杉-Stille偶合反應時,當進行交叉偶合的組合中X1 和X4 中的一個表示有機錫基,另一個表示鹵基。就是說,化合物1和化合物2中的任一個是有機錫化合物,另一個化合物是鹵化物,化合物3和化合物4中的任一個是有機錫化合物,另一個化合物是鹵化物。
當使用熊田-玉尾-Corriu偶合反應時,當進行交叉偶合的組合中X1 和X4 中的一個表示鹵化鎂基,另一個表示鹵基。就是說,化合物1和化合物2中的任一個是格林納試劑,另一個化合物是鹵化物,化合物3和化合物4中的任一個是格林納試劑,另一個化合物是鹵化物。
當使用根岸偶合反應時,當進行交叉偶合的組合中X1 和X4 中的一個表示有機鋅基,另一個表示鹵基。就是說,化合物1和化合物2中的任一個是有機鋅化合物,另一個化合物是鹵化物,化合物3和化合物4中的任一個是有機鋅化合物,另一個化合物是鹵化物。
接著,對本發明的一個實施方式的以上述通式(G1-1)表示的有機化合物中的三芳基胺骨架具有相同分子結構的以下述通式(G1-2)表示的有機化合物的合成方法進行說明。
Figure 02_image071
在上述通式(G1-2)中,Ar1 、Ar3 及Ar4 表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R4 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構為相同。
≪以通式(G1-2)表示的有機化合物的合成方法≫ 以下,說明以通式(G1-2)表示的有機化合物的合成方法的一個例子。該有機化合物的合成可以使用各種反應。例如,如合成方案(B-1)所示,藉由使二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物1)與2等效的三芳基胺化合物(化合物2)偶合,可以得到二噻唑並喹㗁啉(G1-2)化合物。
Figure 02_image073
在上述合成方案(B-1)中,Ar1 、Ar3 及Ar4 表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,R1 至R4 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,X1 至X3 分別獨立地表示氯、溴、碘、三氟甲磺酸酯基、有機硼基和硼酸中的任一個。
另外,在上述合成方案(B-1)中,與上述通式(G1-1)的合成方法同樣地進行用鈀催化劑的鈴木-宮浦交叉偶合反應。與上述通式(G1-1)的合成方法同樣,在上述合成方案(B-1)中進行的反應不侷限於鈴木-宮浦偶合反應,也可以利用使用有機錫化合物的右田-小杉-Stille偶合反應、使用格林納試劑的熊田-玉尾-Corriu偶合反應、使用有機鋅化合物的根岸偶合反應、使用銅或銅化合物的反應等。
接著,對本發明的一個實施方式的以上述通式(G1)表示的有機化合物中的m及n為0且以下述通式(G1-3)表示的有機化合物的合成方法進行說明。
Figure 02_image075
在上述通式(G1-3)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。
≪以通式(G1-3)表示的有機化合物的合成方法≫ 以下,說明以通式(G1-3)表示的有機化合物的合成方法的一個例子。該有機化合物的合成可以使用各種反應。例如,如合成方案(C-1)所示,可以藉由使二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物1)與二芳基胺化合物(化合物5)偶合,可以得到二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物6)。接著,如合成方案(C-2)所示,藉由使二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物6)與二芳基胺化合物(化合物7)偶合,可以得到以通式(G1-3)表示的二噻唑並喹㗁啉化合物。
Figure 02_image077
Figure 02_image079
在上述合成方案(C-1)及(C-2)中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,X1 及X2 分別獨立地表示氯、溴、碘、三氟甲磺酸酯基中的任一個,X5 及X6 分別獨立地表示氫或有機錫基。
另外,當在上述上述合成方案(C-1)及(C-2)中進行用鈀催化劑的布赫瓦爾德-哈特維希反應時,作為鈀化合物可以使用雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)、酢酸鈀(II)、[1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)、四(三苯基膦)鈀(0)、氯化烯丙基鈀(II)二聚物等。另外,作為配體可以使用三(三級丁基)膦、三(正己基)膦、三環己基膦、二(1-金剛烷基)-正丁基膦、2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧聯苯或三(鄰-甲苯)膦、(S)-(6,6’-二甲氧基聯苯-2,2’-二基)雙(二異丙基膦)(簡稱:cBRIDP)等。
在該反應中,可以使用有機鹼諸如三級丁醇鈉等、無機鹼諸如碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鈉等。並且,作為溶劑可以使用甲苯、二甲苯、苯、四氫呋喃、二氧六環、乙醇、甲醇、水等。注意,能夠用於該反應的試劑類不侷限於上述試劑類。
另外,當在上述合成方案(C-1)及(C-2)中進行用銅或銅化合物的烏爾曼反應時,X1 及X2 分別獨立地表示氯、溴和碘中的任一個,X5 及X6 表示氫。
另外,在該反應中可以使用碳酸鉀等的無機鹼。另外,作為溶劑可以使用1,3-二甲基-3,4,5,6-四氫-2(1H)嘧啶酮(DMPU)、甲苯、二甲苯、苯等。在該反應(烏爾曼反應)中,由於反應溫度100℃以上時可以以更短時間且高產率得到目的物,所以較佳為使用沸點高的DMPU、二甲苯。另外,反應溫度更佳為150℃以上的高溫,所以使用DMPU是更佳的。注意,能夠用於該反應的試劑類不侷限於上述試劑類。
接著,對本發明的一個實施方式的以上述通式(G1)表示的有機化合物中m及n為0且三芳基胺骨架具有相同分子結構的以下述通式(G1-4)表示的有機化合物的合成方法進行說明。
Figure 02_image081
在上述通式(G1-4)中,Ar1 、Ar3 及Ar4 表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,Q1 表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。
≪以通式(G1-4)表示的有機化合物的合成方法≫ 以下,說明以通式(G1-4)表示的有機化合物的合成方法的一個例子。該有機化合物的合成可以使用各種反應。例如,如合成方案(D-1)所示,可以藉由使二噻唑並喹㗁啉化合物(化合物1)與2等效的二芳基胺化合物(化合物5)偶合,可以得到以通式(G1-4)表示的二噻唑並喹㗁啉化合物。
Figure 02_image083
在上述合成方案(D-1)中,Ar1 、Ar3 、Ar4 表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基。另外,Q1 表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基。注意,三芳基胺骨架中的3個芳基的結構既可以為相同又可以為不同。另外,X1 及X2 分別獨立地表示氯、溴、碘、三氟甲磺酸酯基中的任一個,X5 表示氫或有機錫基。
另外,與上述通式(G1-3)的合成方法同樣,當在上述合成方案(C-1)中進行用銅或銅化合物的烏爾曼反應時,X1 及X2 分別獨立地表示氯、溴和碘中的任一個,X5 表示氫。
以上,雖然說明了本發明的一個實施方式的有機化合物的合成方法的一個例子,但是本發明不侷限於此,也可以藉由任何其他的合成方法合成。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。
實施方式2 在本實施方式中,說明可以使用本發明的一個實施方式的有機化合物的發光器件的一個實施方式。
<發光器件的結構例子> 圖1A示出包括在一對電極之間具有發光層的EL層的發光器件的一個例子。明確而言,在第一電極101與第二電極102之間夾有EL層103。例如,當將第一電極101用作陽極時,EL層103具有依次層疊有電洞注入層111、電洞傳輸層112、發光層113、電子傳輸層114及電子注入層115作為功能層的結構。
如圖1B所示,作為其他發光器件的結構,藉由具有包括以在一對電極之間夾有電荷產生層104的方式形成的多個EL層的結構(串聯結構)而可以進行低電壓驅動的發光器件、以及藉由在一對電極之間形成光學微共振器(微腔)結構而提高光學特性的發光器件等也包括在本發明的一個實施方式中。電荷產生層具有如下功能:在對第一電極101和第二電極102施加電壓時,對相鄰的EL層中的一個注入電子並對另一個EL層注入電洞的功能。
此外,上述發光器件的第一電極101和第二電極102中的至少一個為具有透光性的電極(透明電極、半透射-半反射電極等)。在具有透光性的電極為透明電極的情況下,透明電極的可見光穿透率為40%以上。此外,在該電極為具有透射性及反射性的半透射-半反射電極的情況下,半透射-半反射電極的可見光反射率為20%以上且80%以下,較佳為40%以上且70%以下。此外,這些電極的電阻率較佳為1×10-2 Ωcm以下。
此外,在上述發光器件中,在第一電極101和第二電極102中的一個為具有反射性的電極(反射電極)的情況下,具有反射性的電極的可見光反射率為40%以上且100%以下,較佳為70%以上且100%以下。此外,該電極的電阻率較佳為1×10-2 Ωcm以下。
上述串聯結構是包括夾著電荷產生層形成的多個EL層的結構,該多個EL層的每一個包括發光層,可以自由地組合各發光層的發光顏色。例如,在第一電極101上層疊的第一EL層所包括的第一發光層可以為紅色、綠色、黃色和藍色中的任一種;在第一EL層上隔著電荷產生層層疊的第二EL層所包括的第二發光層可以為紅色、綠色、黃色和藍色中的任一種;在第二EL層上隔著另一個電荷產生層層疊的第三EL層所包括的第三發光層可以為紅色、綠色、黃色和藍色中的任一種。
另外,上述微小光諧振器(微腔)結構例如可以藉由將發光器件的第一電極101設為反射電極且將第二電極102設為半透射-半反射電極來形成。就是說,在發光器件的第一電極101為由具有反射性的導電材料和具有透光性的導電材料(透明導電膜)的疊層結構構成的反射電極的情況下,可以藉由調整透明導電膜的厚度來進行光學調整。明確地說,較佳為以如下方式進行調整:相對於從發光層113獲得的光的波長λ,第一電極101與第二電極102的電極間距離為mλ/2(注意,m為自然數)左右。由此,可以增強從EL層103獲得的發光。
另外,為了使從發光層113得到的所希望的光(波長:λ)放大,較佳為將從第一電極101到發光層中的得到所希望的光的區域(發光區域)的光學距離及從第二電極102到發光層113的獲得所希望的光的區域(發光區域)的光學距離都調整為(2m’+1)λ/4(注意,m’為自然數)左右。注意,在此說明的“發光區域”是指發光層113中的電洞與電子的再結合區域。
藉由進行上述光學調整,可以使能夠從發光層113獲得的特定的單色光的光譜變窄,由此獲得色純度良好的發光。
注意,在上述情況下,嚴格地說,第一電極101和第二電極102之間的光學距離可以說是從第一電極101中的反射區域到第二電極102中的反射區域的總厚度。但是,因為難以嚴格地決定第一電極101或第二電極102中的反射區域的位置,所以藉由假定第一電極101及第二電極102中的任意的位置為反射區域可以充分得到上述效果。另外,嚴密地說,第一電極101和可以獲得所希望的光的發光層之間的光學距離可以說是第一電極101中的反射區域和可以獲得所希望的光的發光層中的發光區域之間的光學距離。但是,因為難以準確地決定第一電極101中的反射區域或可以獲得所希望的光的發光層中的發光區域的位置,所以藉由假定第一電極101中的任意的位置為反射區域且可以獲得所希望的光的發光層的任意的位置為發光區域,可以充分得到上述效果。
如上所述,當發光器件具有微腔結構時,藉由改變電極間的光學距離,即使使用相同的EL層也可以提取不同波長的光(單色光)。由此,為了獲得不同的發光顏色不需要分別塗佈(例如塗佈為RGB),由此可以實現高解析度。另外,可以與彩色層(濾色片)組合。並且,可以增強具有特定波長的正面方向上的發光強度,從而可以實現低功耗化。
<第一電極及第二電極> 作為形成第一電極101及第二電極102的材料,如果可以滿足上述兩個電極的功能則可以適當地組合下述材料。例如,可以適當地使用金屬、合金、導電化合物以及它們的混合物等。明確而言,可以舉出In-Sn氧化物(也稱為ITO)、In-Si-Sn氧化物(也稱為ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外,還可以舉出鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎵(Ga)、鋅(Zn)、銦(In)、錫(Sn)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈀(Pd)、金(Au)、鉑(Pt)、銀(Ag)、釔(Y)、釹(Nd)等金屬以及適當地組合它們的合金。除了上述以外,可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素(例如,鋰(Li)、銫(Cs)、鈣(Ca)、鍶(Sr))、銪(Eu)、鐿(Yb)等稀土金屬、適當地組合它們的合金以及石墨烯等。
注意,這些電極可以藉由濺射法及真空蒸鍍法形成。
<電洞注入層> 電洞注入層111是從作為陽極的第一電極101、電荷產生層104向EL層(103、103a、103b)注入電洞的層,包括有機受體材料(電子接收性材料)的層。
作為電洞注入層111可以使用有機受體材料(電子接收性材料)及電洞傳輸性材料。此時,有機受體材料也是對電洞傳輸性材料呈現電子接收性的物質。明確而言,可以舉出鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、錳氧化物等過渡金屬氧化物。除此之外,還可以使用酞青(簡稱:H2 Pc)或銅酞青(簡稱:CuPc)等酞青系化合物、低分子化合物、高分子化合物等。另外,作為電洞傳輸性材料較佳為使用HOMO較深的材料,明確而言較佳為使用具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的較深HOMO能階的物質。如此,在電洞傳輸性材料具有較深HOMO能階時,電洞容易注入到電洞傳輸層112。
另外,作為有機受體材料也可以使用具有拉電子基團(尤其是,如氟基團那樣的鹵基、氰基)的有機化合物等。電洞注入層111既可以只由上述有機受體材料形成,又可以組合電洞傳輸性材料而使用。
作為具有拉電子基團的有機化合物,可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱:F4 -TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮雜聯伸三苯(簡稱:HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane) (簡稱:F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亞甲基-1,3,4,5,6,8,9,10-八氟-7H-芘-2-亞基)丙二腈等。尤其是,拉電子基團鍵合於具有多個雜原子的稠合雜環化合物諸如HAT-CN等熱穩定,所以是較佳的。此外,包括拉電子基團(尤其是如氟基等鹵基、氰基)的[3]軸烯衍生物的電子接收性非常高所以特別較佳的,明確而言,可以舉出:α,α’,α”-1,2,3-環丙烷三亞基三[4-氰-2,3,5,6-四氟苯乙腈]、α,α’,α”-1,2,3-環丙烷三亞基三[2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α,α’,α”-1,2,3-環丙烷三亞基三[2,3,4,5,6-五氟苯乙腈]等。
上述電洞傳輸性材料可以使用已知的材料,尤其在使用HOMO較深的電洞傳輸性材料時,較佳為具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架中的任一個。尤其是,可以為具有包括二苯并呋喃環或二苯并噻吩環的取代基的芳香胺、包括萘環的芳香單胺、或者9-茀基透過伸芳基鍵合於胺的氮的芳香單胺。
作為上述電洞傳輸性材料(包括HOMO較深的電洞傳輸性材料),較佳為使用電場強度[V/cm]的平方根為600時的電洞移動率為1×10-6 cm2 /Vs以上的物質。此外,只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質,可以使用上述以外的物質。注意,這些材料較佳為包含N,N-雙(4-聯苯)胺基的物質,由此可以製造長壽命的發光器件。
作為電洞傳輸性材料,明確而言,可以舉出N-(4-聯苯)-6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(簡稱:BnfABP)、N,N-雙(4-聯苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(簡稱:BBABnf)、4,4’-雙(6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯基胺(簡稱:BnfBB1BP)、N,N-雙(4-聯苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-胺(簡稱:BBABnf(6))、N,N-雙(4-聯苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(簡稱:BBABnf(8))、N,N-雙(4-聯苯)苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃-4-胺(簡稱:BBABnf(II)(4))、N,N-雙[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-胺基-p-三聯苯(簡稱:DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-聯苯胺(簡稱:ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’,4”-二苯基三苯基胺(簡稱:BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’,4”-二苯基三苯基胺(簡稱:BBAβNBi)、4,4’-二苯基-4”-(6;1-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBAαNβNB)、4,4’-二苯基-4”-(7;1’-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBAαNβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯基胺(簡稱:BBAPβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(6;2’-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBA(βN2)B)、4,4’-二苯基-4”-(7;2’-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBA(βN2)B-03)、4,4’-二苯基-4”-(4;2’-聯萘基-1-基)三苯基胺(簡稱:BBAβNαNB)、4,4’-二苯基-4”-(5;2’-聯萘基-1-基)三苯基胺(簡稱:BBAβNαNB-02)、4-(4-聯苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(簡稱:TPBiAβNB)、4-(3-聯苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(簡稱:mTPBiAβNBi)、4-(4-聯苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(簡稱:TPBiAβNBi)、4-萘基-4’-(1-萘基)-三苯基胺(簡稱:αNBA1BP)、4,4’-雙(1-萘基)三苯基胺(簡稱:αNBB1BP)、4,4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)聯苯-4-基]三苯基胺(簡稱:YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1,1’-聯苯-4-基)胺(簡稱:YGTBi1BP-02)、4-[4’-(咔唑-9-基)聯苯-4’-基]-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(簡稱:YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9,9’-螺二[9H-茀]-2-胺(簡稱:PCBNBSF)、N,N-雙(4-聯苯基)-9,9’-螺二[9H-茀]-2-胺(簡稱:BBASF)、N,N-雙(1,1’-聯苯基-4-基)-9,9’-螺二[9H-茀]-4-胺(簡稱:BBASF(4))、N-(1,1’-聯苯-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9,9’-螺二(9H-茀)-4-胺(簡稱:oFBiSF)、N-(4-聯苯)-N-(-9,9-二甲基-9H-茀-2-基)二苯并呋喃-4-胺(簡稱:FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(簡稱:mPDBfBNBN)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱:mBPAFLP)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基茀-9-基)苯基]三苯基胺(簡稱:BPAFLBi)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBNBB)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-二茀-2-胺(簡稱:PCBASF)、N-(1,1’-聯苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-茀-2-胺(簡稱:PCBBiF)等。
注意,電洞注入層111可以利用已知的各種成膜方法形成,例如可以利用真空蒸鍍法形成。
<電洞傳輸層> 電洞傳輸層112是將從第一電極101經過電洞注入層111注入的電洞傳輸到發光層113中的層。
除了上述電洞傳輸性材料以外電洞傳輸層112還可以使用電洞傳輸性材料已知的電洞傳輸性材料。此外,電洞傳輸層112也可以具有疊層結構。此外,在電洞傳輸層112具有疊層結構的情況下,發光層一側的層也可以用作電子障壁層。
此外,比較用於電洞注入層111的電洞傳輸性材料的HOMO能階和用於電洞傳輸層112的電洞傳輸性材料的HOMO能階時,較佳為以用於電洞傳輸層112的電洞傳輸性材料的HOMO能階比用於電洞注入層111的電洞傳輸性材料的HOMO能階更深且其差為0.2eV以下的方式選擇各個材料。此外,更佳的是,兩者都為相同物質,以使電洞順利注入。
此外,在電洞傳輸層112具有疊層結構的情況下,比較用於形成在電洞注入層111一側的電洞傳輸層的電洞傳輸性材料的HOMO能階和用於形成在發光層113一側的電洞傳輸層的電洞傳輸性材料的HOMO能階時,後一者材料的HOMO能階較佳為更深。再者,較佳為以其差為0.2eV以下的方式選擇各自的材料。藉由使用於電洞注入層111及具有疊層結構的電洞傳輸層112的這些電洞傳輸性材料的HOMO能階具有上述關係,可以使電洞順利地注入到各層中,由此可以防止驅動電壓上升及發光層113中電洞過少的狀態。
此外,用於電洞注入層111及電洞傳輸層112的電洞傳輸性材料較佳為分別具有電洞傳輸性骨架。作為該電洞傳輸性骨架,較佳為使用不會使上述電洞傳輸性材料的HOMO能階過淺的咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架。此外,當相鄰層的材料中共用用於電洞注入層111及具有疊層結構的電洞傳輸層112的電洞傳輸性材料的電洞傳輸性骨架時,可以順利地進行電洞注入,所以是較佳的。作為上述電洞傳輸性骨架尤其較佳為使用二苯并呋喃骨架。
此外,當用於電洞注入層111及具有疊層結構的電洞傳輸層112的電洞傳輸性材料在相鄰層之間相同時,電洞可以向陰極方向順利地注入相鄰的層,因此是較佳的結構。
<發光層> 在本發明的一個實施方式的有機化合物較佳為用於發光層。尤其較佳為用於發光層中的發光物質(客體材料)。另外,在本實施方式中說明的發光器件中,發光層113既可具有單層結構又可具有多個發光層的疊層結構。在層疊多個發光層的情況下,較佳為以各發光層分別具有不同的功能的方式形成發光層。
發光層113較佳為使用發光物質(客體材料)和分散發光物質的主體材料(一種或多種)。
作為發光物質(客體材料),除了本發明的一個實施方式的有機化合物以外,還可以使用發射螢光的物質(螢光發光材料)、發射磷光的物質(磷光發光材料)、呈現熱活化延遲螢光的熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料及其他發光物等。作為有機化合物(主體材料),除了電子傳輸性材料或電洞傳輸性材料以外,還可以使用上述TADF材料等各種載子傳輸材料。此外,作為主體材料,可以使用電洞傳輸性材料或電子傳輸性材料等。此外,作為電洞傳輸性材料或電子傳輸性材料等的具體例子,可以使用本說明書中描述的合適材料或已知材料的一種或多種。
作為可以用於發光層113的客體材料的螢光發光物質,例如可以舉出如下物質。注意,除此之外,還可以使用其他螢光發光物質。
例如,可以舉出5,6-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-聯吡啶(簡稱:PAP2BPy)、5,6-雙[4’-(10-苯基-9-蒽基)聯苯-4-基]-2,2’-聯吡啶(簡稱:PAPP2BPy)、N,N’-二苯基-N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱:1,6FLPAPrn)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(簡稱:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱:YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAPA)、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝(簡稱:TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBAPA)、N,N”-(2-三級丁基蒽-9,10-二基二-4,1-伸苯基)雙[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N”,N”,N’’’,N’’’-八苯基二苯并[g,p]䓛(chrysene)-2,7,10,15-四胺(簡稱:DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPA)、N-[9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPAPA)、N-[9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPABPhA)、9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(簡稱:DPhAPhA)、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖啶酮(簡稱:DPQd)、紅螢烯、5,12-雙(1,1’-聯苯-4-基)-6,11-二苯基稠四苯(簡稱:BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(簡稱:DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)稠四苯-5,11-二胺(簡稱:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]丙二烯合茀-3,10-二胺(簡稱:p-mPhAFD)、2-{2-異丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:DCJTI)、2-{2-三級丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:DCJTB)、2-(2,6-雙{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(簡稱:BisDCM)、2-{2,6-雙[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:BisDCJTM)、N,N’-二苯基-N,N’-(1,6-芘-二基)雙[(6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱:1,6BnfAPrn-03)、3,10-雙[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基胺基]萘并[2,3-b;6,7-b’]雙苯并呋喃(簡稱:3,10PCA2Nbf(IV)-02)、3,10-雙[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基胺基]萘并[2,3-b;6,7-b’]雙苯并呋喃(簡稱:3,10FrA2Nbf(IV)-02)等。尤其是,以1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn、1,6BnfAPrn-03等芘二胺化合物為代表的稠合芳族二胺化合物具有合適的電洞俘獲性且良好的發光效率及可靠性,所以是較佳的。
此外,作為可以用於發光層113的客體材料的磷光發光物質,例如可以舉出如下物質。
例如可以使用如下材料,三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}銥(III)(簡稱:[Ir(mpptz-dmp)3 ])、三(5-甲基-3,4-二苯基-4H-1,2,4-三唑)銥(III)(簡稱:[Ir(Mptz)3 ])、三[4-(3-聯苯)-5-異丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱:[Ir(iPrptz-3b)3 ])等具有4H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物;三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱:[Ir(Mptz1-mp)3 ])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑)銥(III)(簡稱:[Ir(Prptz1-Me)3 ])等具有1H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物;fac-三[(1-(2,6-二異丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]銥(III)(簡稱:[Ir(iPrpmi)3 ])、三[3-(2,6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1,2-f]菲啶根(phenanthridinato)]銥(III)(簡稱:[Ir(dmpimpt-Me)3 ])等具有咪唑骨架的有機金屬銥錯合物;以及雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’ ]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱:FIr6)、雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’ ]銥(III)吡啶甲酸酯(picolinate)(簡稱:FIrpic)、雙{2-[3’,5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2’ }銥(III)吡啶甲酸酯(簡稱:[Ir(CF3 ppy)2 (pic)])、雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’ ]銥(III)乙醯丙酮(簡稱:FIracac)等以具有拉電子基的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬銥錯合物。上述物質是發射藍色磷光的化合物,並且是在440nm至520nm具有發光峰值的化合物。
此外,可以舉出:三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱:[Ir(mppm)3 ])、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱:[Ir(tBuppm)3 ])、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱:[Ir(mppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱:[Ir(tBuppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶根]銥(III)(簡稱:[Ir(nbppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]銥(III)(簡稱:Ir(mpmppm)2 (acac))、(乙醯丙酮根)雙(4,6-二苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱:[Ir(dppm)2 (acac)])等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物;(乙醯丙酮根)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪根)銥(III)(簡稱:[Ir(mppr-Me)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪根)銥(III)(簡稱:[Ir(mppr-iPr)2 (acac)])等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物;三(2-苯基吡啶根-N,C2’ )銥(III)(簡稱:[Ir(ppy)3 ])、雙(2-苯基吡啶根-N,C2’ )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(ppy)2 (acac)])、雙(苯并[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(bzq)2 (acac)])、三(苯并[h]喹啉)銥(III)(簡稱:[Ir(bzq)3 ])、三(2-苯基喹啉-N,C2’ ]銥(III)(簡稱:[Ir(pq)3 ])、雙(2-苯基喹啉-N,C2’ )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(pq)2 (acac)])等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物;以及三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱:[Tb(acac)3 (Phen)])等稀土金屬錯合物。上述物質主要是發射綠色磷光的化合物,並且在500nm至600nm具有發光峰值。此外,由於具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物具有特別優異的可靠性及發光效率,所以是特別較佳的。
此外,可以舉出:(二異丁醯基甲烷根)雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶基]銥(III)(簡稱:[Ir(5mdppm)2 (dibm)])、雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根)(二新戊醯基甲烷根)銥(III) (簡稱:[Ir(5mdppm)2 (dpm)])、雙[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根] (二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱:[Ir(d1npm)2 (dpm)])等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物;(乙醯丙酮根)雙(2,3,5-三苯基吡嗪根)銥(III)(簡稱:[Ir(tppr)2 (acac)])、雙(2,3,5-三苯基吡嗪根)(二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱:[Ir(tppr)2 (dpm)])、(乙醯丙酮根)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹㗁啉合]銥(III)(簡稱:[Ir(Fdpq)2 (acac)])等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物;三(1-苯基異喹啉-N,C2’ )銥(III)(簡稱:[Ir(piq)3 ])、雙(1-苯基異喹啉-N,C2’ )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(piq)2 (acac)])等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物;2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(II) (簡稱:PtOEP)等的鉑錯合物;以及三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(單啡啉)銪(III)(簡稱:[Eu(DBM)3 (Phen)])、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(簡稱:[Eu(TTA)3 (Phen)])等稀土金屬錯合物。上述物質是發射紅色磷光的化合物,並且在600 nm至700nm具有發光峰值。此外,具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物可以獲得色度良好的紅色發光。
此外,除了上述以外,還可以使用已知的磷光發光物質。
此外,作為可以用於發光層113的客體材料的TADF材料,例如可以舉出如下物質。
作為TADF材料,可以使用富勒烯及其衍生物、吖啶及其衍生物以及伊紅衍生物等。此外,還可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等含金屬卟啉。作為該含金屬卟啉,例如,也可以舉出由下述結構式表示的原卟啉-氟化錫錯合物(SnF2 (Proto IX))、中卟啉-氟化錫錯合物(SnF2 (Meso IX))、血卟啉-氟化錫錯合物(SnF2 (Hemato IX))、糞卟啉四甲酯-氟化錫錯合物(SnF2 (Copro III-4Me)、八乙基卟啉-氟化錫錯合物(SnF2 (OEP))、初卟啉-氟化錫錯合物(SnF2 (Etio I))以及八乙基卟啉-氯化鉑錯合物(PtCl2 OEP)等。
Figure 02_image085
此外,還可以使用由下述結構式表示的2-(聯苯-4-基)-4,6-雙(12-苯基吲哚[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(簡稱:PIC-TRZ)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:PCCzPTzn)、2-[4-(10H-啡㗁𠯤-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氫啡𠯤-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(簡稱:PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧雜蒽-9-酮(簡稱:ACRXTN)、雙[4-(9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶)苯基]硫碸(簡稱:DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(簡稱:ACRSA)、4-(9’-苯基-3,3’-聯-9H-咔唑-9-基)苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(簡稱:4PCCzBfpm)、4-[4-(9’-苯基-3,3’-聯-9H-咔唑-9-基)苯基]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(簡稱:4PCCzPBfpm)、9-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑(簡稱:mPCCzPTzn-02)等具有富π電子型雜芳環及缺π電子型雜芳環的雜環芳香化合物。
Figure 02_image087
該雜環芳香化合物具有富π電子型雜芳環和缺π電子型雜芳環,電子傳輸性和電洞傳輸性都高,所以是較佳的。尤其是,在具有缺π電子雜芳環的骨架中,吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、嗒𠯤骨架)及三嗪骨架穩定且可靠性良好,所以是較佳的。尤其是,苯并呋喃并嘧啶骨架、苯并噻吩并嘧啶骨架、苯并呋喃并吡嗪骨架、苯并噻吩并吡嗪骨架的電子接收性高且可靠性良好,所以是較佳的。
此外,在具有富π電子雜芳環的骨架中,吖啶骨架、啡㗁𠯤骨架、啡噻𠯤骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架穩定且可靠性良好,所以較佳為具有上述骨架中的至少一個。此外,作為呋喃骨架較佳為使用二苯并呋喃骨架,作為噻吩骨架較佳為使用二苯并噻吩骨架。作為吡咯骨架,特別較佳為使用吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚咔唑骨架、聯咔唑骨架、3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
此外,在富π電子型雜芳環和缺π電子型雜芳環直接鍵合的物質中,富π電子雜芳環的電子供給性和缺π電子型雜芳環的電子接收性都高而S1能階與T1能階之間的能量差變小,可以高效地獲得熱活化延遲螢光,所以是特別較佳的。注意,也可以使用鍵合有氰基等拉電子基團的芳環代替缺π電子型雜芳環。此外,作為富π電子骨架,可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。此外,作為缺π電子骨架,可以使用氧雜蒽骨架、二氧化噻噸(thioxanthene dioxide)骨架、㗁二唑骨架、三唑骨架、咪唑骨架、蒽醌骨架、苯基硼烷或boranthrene等含硼骨架、苯甲腈或氰苯等具有腈基或氰基的芳香環或雜芳環、二苯甲酮等羰骨架、氧化膦骨架、碸骨架等。
如此,可以使用缺π電子骨架及富π電子骨架代替缺π電子雜芳環以及富π電子雜芳環中的至少一個。
TADF材料是指S1能階和T1能階之差較小且具有藉由反系間竄越將三重激發能轉換為單重激發能的功能的材料。因此,能夠藉由微小的熱能量將三重激發能上轉換(up-convert)為單重激發能(反系間竄越)並能夠高效地產生單重激發態。此外,可以將三重激發能轉換為發光。
以兩種物質形成激發態的激態錯合物(Exciplex) 因S1能階和T1能階之差極小而具有與將三重激發能轉換為單重激發能的TADF材料相同的功能。
注意,作為T1能階的指標,可以使用在低溫(例如,77K至10K)下觀察到的磷光光譜。關於TADF材料,較佳的是,當以藉由在螢光光譜的短波長側的尾處引切線而該引線與X軸的交點的波長能量為S1能階並以藉由在磷光光譜的短波長側的尾處引切線而該引線與X軸的交點為T1能階時,S1與T1之差為0.3eV以下,更佳為0.2eV以下。
此外,當使用TADF材料作為發光層113的客體材料時,主體材料的S1能階較佳為比TADF材料的S1能階高。此外,主體材料的T1能階較佳為比TADF材料的T1能階高。
作為可以用作發光層113的主體材料的電洞傳輸性材料,較佳為使用具有電場強度[V/cm]的平方根為600時的電洞移動率為1×10-6 cm2 /Vs以上的物質,例如可以舉出如下物質。
可以舉出:4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱:NPB)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(簡稱:TPD)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-二茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱:BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱:mBPAFLP)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBNBB)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]茀-2-胺(簡稱:PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-二茀-2-胺(簡稱:PCBASF)等具有芳香胺骨架的化合物;1,3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱:mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱:CBP)、3,6-雙(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱:CzTP)、3,3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱:PCCP)等具有咔唑骨架的化合物;4,4’,4”- (苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(簡稱:DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱:DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(簡稱:DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物;以及4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(簡稱:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(簡稱:mmDBFFLBi-II)等具有呋喃骨架的化合物。其中,具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物具有良好的可靠性和高電洞傳輸性並有助於降低驅動電壓,所以是較佳的。此外,也可以使用作為上述電洞傳輸性材料的例子舉出的有機化合物。
此外,作為可以用作發光層113的主體材料的電子傳輸性材料,較佳為使用具有電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率為1×10-6 cm2 /Vs以上的電子移動率的物質,例如可以舉出如下物質。除此以外,還可以使用後述的可以用於電子傳輸層114的電子傳輸性材料。
例如可以舉出:雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱:BeBq2 )、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱:BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(簡稱:Znq)、雙[2-(2-苯并㗁唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱:ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱:ZnBTZ)等金屬錯合物;2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-㗁二唑(簡稱:PBD)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱:TAZ)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-㗁二唑-2-基]苯(簡稱:OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-㗁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CO11)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱:TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱:mDBTBIm-II)等具有聚唑骨架的雜環化合物;2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mCzBPDBq)、4,4’-(2,3-二氰基二苯并)[f,h]喹㗁啉-7,10-二基)雙(三苯基胺)(簡稱:2,3CN-7,10TPA2DBq)、4,6-雙[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(簡稱:4,6mPnP2Pm)、4,6-雙[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(簡稱:4,6mDBTP2Pm-II)等具有二嗪骨架的雜芳基化合物;以及3,5-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(簡稱:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)-苯基]苯(簡稱:TmPyPB)等的具有吡啶骨架的雜芳基化合物。其中,具有二嗪骨架的雜芳基化合物或具有吡啶骨架的雜芳基化合物具有良好的可靠性,所以是較佳的。尤其是,具有二嗪(嘧啶或吡嗪)骨架的雜芳基化合物具有高電子傳輸性,也有助於降低驅動電壓。
此外,在使用TADF材料作為發光層113的主體材料的情況下,可以使用與上述同樣的材料。當使用TADF材料作為主體材料時,由TADF材料生成的三重激發能經反系間竄越轉換為單重激發能並進一步能量轉移到發光中心物質,由此可以提高發光器件的發光效率。此時,TADF材料被用作能量施體,發光中心物質被用作能量受體。由此,在使用螢光發光物質作為客體材料的情況下,使用TADF材料作為主體材料是非常有效的。此外,此時,為了得到高發光效率,TADF材料的S1能階較佳為比螢光發光物的S1能階高。此外,TADF材料的T1能階較佳為比螢光發光物質的S1能階高。因此,TADF材料的T1能階較佳為比螢光發光物質的T1能階高。
此外,較佳為使用呈現與螢光發光物質的最低能量一側的吸收帶的重疊的發光的TADF材料。由此,激發能順利地從TADF材料轉移到螢光發光物質,可以高效地得到發光,所以是較佳的。
為了高效地從三重激發能藉由反系間竄越生成單重激發能,較佳為在TADF材料中產生載子再結合。此外,較佳的是在TADF材料中生成的三重激發能不轉移到螢光發光物質的三重激發能。為此,螢光發光物質較佳為在螢光發光物質所具有的發光體(成為發光的原因的骨架)的周圍具有保護基。作為該保護基,較佳為不具有π鍵的取代基,較佳為飽和烴,明確而言,可以舉出碳原子數為3以上且10以下的烷基、碳原子數為3以上且10以下的形成環的環烷基、碳原子數為3以上且10以下的三烷基矽基,更佳為具有多個保護基。不具有π鍵的取代基由於幾乎沒有傳輸載子的功能,所以對載子傳輸或載子再結合幾乎沒有影響,可以使TADF材料與螢光發光物質的發光體彼此遠離。在此,發光體是指在螢光發光物質中成為發光的原因的原子團(骨架)。發光體較佳為具有π鍵的骨架,較佳為包含芳香環,並較佳為具有稠合芳香環或稠合雜芳環。作為稠合芳香環或稠合雜芳環,可以舉出菲骨架、二苯乙烯骨架、吖啶酮骨架、啡㗁𠯤骨架、啡噻𠯤骨架等。尤其是,具有萘骨架、蒽骨架、茀骨架、䓛骨架、聯伸三苯骨架、稠四苯骨架、芘骨架、苝骨架、香豆素骨架、喹吖啶酮骨架、萘并雙苯并呋喃骨架的螢光發光物質具有高螢光量子產率,所以是較佳的。
此外,在使用螢光發光物質作為發光層113的客體材料的情況下,作為主體材料,較佳為使用具有蒽骨架的材料。藉由將具有蒽骨架的物質,可以實現發光效率及耐久性都良好的發光層。作為具有蒽骨架的物質,具有二苯基蒽骨架(尤其是9,10-二苯基蒽骨架)的物質在化學上穩定,所以是較佳的。
此外,在主體材料具有咔唑骨架的情況下,電洞的注入/傳輸性得到提高,所以是較佳的,尤其是,在包含苯環稠合到咔唑的苯并咔唑骨架的情況下,其HOMO能階比咔唑淺0.1eV左右,電洞容易注入,所以是更佳的。尤其是,在主體材料具有二苯并咔唑骨架的情況下,其HOMO能階比咔唑淺0.1eV左右,不僅電洞容易注入,而且電洞傳輸性及耐熱性也得到提高,所以是較佳的。
因此,進一步較佳為用作主體材料的物質是具有9,10-二苯基蒽骨架及咔唑骨架(或者苯并咔唑骨架或二苯并咔唑骨架)的兩者的物質。注意,從上述電洞注入/傳輸性提高的觀點來看,也可以使用苯并茀骨架或二苯并茀骨架代替咔唑骨架。作為這種物質的例子,可以舉出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:PCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱:PCPN)、9-[4-(10-苯基-蒽-9-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱:cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(簡稱:2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-茀-9-基)聯苯-4’-基}蒽(簡稱:FLPPA)、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(簡稱:BH513)等。尤其是,CzPA、cgDBCzPA、2mBnfPPA、PCzPA呈現非常良好的特性,所以是較佳的。
此外,主體材料也可以是混合多種物質的材料,當使用混合的主體材料時,較佳為混合電子傳輸性材料和電洞傳輸性材料。藉由混合電子傳輸性材料和電洞傳輸性材料,可以使發光層113的傳輸性的調整變得更加容易,也可以更簡便地進行再結合區域的控制。電洞傳輸性材料和電子傳輸性材料的含量的重量比例為1:19至19:1即可。
如上所述,在主體材料是混合多種物質的材料的情況下,作為上述混合的材料的一部分,可以使用磷光發光物質。磷光發光物質在作為發光中心材料使用螢光發光物質時可以被用作對螢光發光物質供應激發能的能量施體。
此外,也可以使用這些混合了的材料形成激態錯合物。藉由以形成發射與發光材料的最低能量一側的吸收帶的重疊的光的激態錯合物的方式選擇混合材料,可以使能量轉移變得順利,從而高效地得到發光,所以是較佳的。此外,藉由採用該結構可以降低驅動電壓,因此是較佳的。
注意,形成激態錯合物的材料的至少一個可以為磷光發光物質。由此,可以高效地將三重激發能經反系間竄越轉換為單重激發能。
關於形成激態錯合物的材料的組合,電洞傳輸性材料的HOMO能階較佳為電子傳輸性材料的HOMO能階以上。此外,電洞傳輸性材料的LUMO能階較佳為電子傳輸性材料的LUMO能階以上。注意,材料的LUMO能階及HOMO能階可以從藉由循環伏安法(CV)測量測得的材料的電化學特性(還原電位及氧化電位)求出。
注意,激態錯合物的形成例如可以藉由如下方法確認:對電洞傳輸性材料的發射光譜、電子傳輸性材料的發射光譜及混合這些材料而成的混合膜的發射光譜進行比較,當觀察到混合膜的發射光譜比各材料的發射光譜向長波長一側漂移(或者在長波長一側具有新的峰值)的現象時說明形成有激態錯合物。或者,對電洞傳輸性材料的瞬態光致發光(PL)、電子傳輸性材料的瞬態PL及混合這些材料而成的混合膜的瞬態PL進行比較,當觀察到混合膜的瞬態PL壽命與各材料的瞬態PL壽命相比具有長壽命成分或者延遲成分的比率變大等瞬態回應不同時說明形成有激態錯合物。此外,可以將上述瞬態PL稱為瞬態電致發光(EL)。換言之,與對電洞傳輸性材料的瞬態EL、電子傳輸性材料的瞬態EL及這些材料的混合膜的瞬態EL進行比較,觀察瞬態回應的不同,可以確認激態錯合物的形成。
<電子傳輸層> 電子傳輸層114是將從第二電極102注入的電子傳輸到發光層113的層,並與發光層113接觸。電子傳輸層114是包括電子傳輸性材料的層。用於電子傳輸層114的電子傳輸性材料較佳為使用具有1×10-6 cm2 /Vs以上的電子移動率的物質。注意,只要電子傳輸性高於電洞傳輸性的材料,就可以使用上述以外的物質。另外,電子傳輸層114也可以使用電子傳輸性材料及鹼金屬或鹼土金屬的有機錯合物。此時,作為電子傳輸性材料較佳為使用HOMO能階為-6.0eV以上的電子傳輸性材料。此外,作為HOMO能階為-6.0eV以上的電子傳輸性材料,電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率較佳為1×10-7 cm2 /Vs以上且1×10-5 cm2 /Vs以下,更佳為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。
此外,作為HOMO能階為-6.0eV以上的電子傳輸性材料,例如較佳為具有蒽骨架的有機化合物,具有蒽骨架及雜環骨架的有機化合物等。因此,較佳為使用本發明的一個實施方式的喹㗁啉衍生物作為電子傳輸性材料。除此之外,可以將可用於上述主體材料的電子傳輸性材料的一部分以及作為可以與上述螢光發光物質組合而用於主體材料的材料舉出的物質用於電子傳輸層114。
此外,作為鹼金屬或鹼土金屬的有機錯合物,較佳為使用鋰、鈉等有機金屬錯合物,尤其較佳為使用8-羥基喹啉鋰(簡稱:Liq)。
此外,較佳為用於電子傳輸層114的HOMO能階為-6.0eV以上的電子傳輸性材料的電子移動率(電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率)低於用於發光層113的主體材料的電子移動率。藉由降低電子傳輸層中的電子的傳輸性可以控制向發光層的電子的注入量,由此可以防止發光層變成電子過多的狀態。
此外,在電子傳輸層114包含鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物時,較佳為由上述物質的含量不同的兩層以上構成,尤其較佳為採用與發光層介面的上述物質的含量多的結構。
<電子注入層> 電子注入層115是用來提高從第二電極102注入電子的效率的層,較佳為使用第二電極102的材料的功函數的值與用於電子注入層115的材料的LUMO能階的值之差小(0.5eV以下)的材料。因此,作為電子注入層115,可以使用鋰、銫、氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2 )、8-(羥基喔啉)鋰(簡稱:Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚鋰(簡稱:LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羥基吡啶合鋰(簡稱:LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚鋰(簡稱:LiPPP)、鋰氧化物(LiOx )、碳酸銫等鹼金屬、鹼土金屬或者它們的化合物。此外,可以使用氟化鉺(ErF3 )等稀土金屬化合物。
此外,如圖1B所示的發光器件那樣,藉由在兩個EL層(103a、103b)之間設置電荷產生層104,可以具有多個EL層層疊在一對電極之間的結構(也稱為串聯結構)。注意,在本實施方式中,圖1A所說明的電洞注入層(111)、電洞傳輸層(112)、發光層(113)、電子傳輸層(114)和電子注入層(115)各自的功能及材料是與圖1B所說明的電洞注入層(111a、111b)、電洞傳輸層(112a、112b)、發光層(113a、113b)、電子傳輸層(114a、114b)和電子注入層(115a、115b)相同的。
<電荷產生層> 在圖1B所示的發光器件中,電荷產生層104具有如下功能:當第一電極101(陽極)和第二電極102(陰極)之間被施加電壓時,對陽極的第一電極101側的EL層103a注入電子且對陰極的第二電極102側的EL層103b注入電洞的功能。電荷產生層104既可以具有對電洞傳輸性材料添加電子受體(受體)的結構(P型層),也可以具有對電子傳輸性材料添加電子施體(施體)的結構(N型層)。或者,也可以層疊有這兩種結構。此外,也可以組合上述P型層與後述電子中繼層及電子緩衝層中的一個或兩個。此外,藉由使用上述材料形成電荷產生層104,可以抑制在層疊EL層時的驅動電壓的增大。
在電荷產生層104具有對電洞傳輸性材料添加電子受體的結構(P型層)的情況下,作為電洞傳輸性材料可以使用本實施方式所示的材料。此外,作為電子受體,可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱:F4 -TCNQ)、四氯苯醌等。此外,可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言,可以舉出氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸等。
在電荷產生層104具有對電子傳輸性材料添加電子施體的結構(N型層)的情況下,作為電子傳輸性材料可以使用本實施方式所示的材料。此外,作為電子施體,可以使用鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬或屬於元素週期表中第2族、第13族的金屬及它們的氧化物或碳酸鹽。明確而言,較佳為使用鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鐿(Yb)、銦(In)、氧化鋰、碳酸銫等。此外,也可以將如四硫稠四苯(tetrathianaphthacene)等有機化合物用作電子施體。
上述較佳為與P型層組合的電子中繼層設置在電子注入緩衝層與P型層之間,由此起到防止電子注入緩衝層和P型層的相互作用,並順利地傳遞電子。此外,電子中繼層較佳為包含電子傳輸性材料,較佳為將電子中繼層所包含的電子傳輸性材料的LUMO能階設定在P型層中的電子接收性物質的LUMO能階與電子緩衝層所包含的物質的LUMO能階之間。明確而言,電子中繼層中的電子傳輸性材料的LUMO能階較佳為-5.0eV以上,更佳為-5.0eV以上且-3.0eV以下。此外,作為電子中繼層中的電子傳輸性材料,較佳為使用酞青類材料或具有金屬-氧鍵合和芳香配體的金屬錯合物。
電子注入緩衝層可以使用鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬以及這些物質的化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)或稀土金屬的化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))等電子注入性高的物質。
此外,在電子注入緩衝層包含電子傳輸性材料及電子施體性物質的情況下,作為電子施體性物質,除了鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬和這些物質的化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)或稀土金屬的化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))以外,還可以使用四硫稠四苯(tetrathianaphthacene) (簡稱:TTN)、二茂鎳、十甲基二茂鎳等有機化合物。此外,作為電子傳輸性材料,可以使用與上面所說明的用於電子傳輸層的材料同樣的材料形成。
雖然圖1B示出層疊有兩個EL層103的發光器件的結構,但是藉由在不同的EL層之間設置電荷產生層可以使其成為三個以上的EL層的疊層結構。
此外,可以使用上述電荷產生層代替上述電子注入層。在此情況下,較佳為從陽極一側依次層疊電子注入緩衝層、電子中繼層及P型層。
<基板> 本實施方式所示的發光器件可以形成在各種基板上。注意,對基板的種類沒有特定的限制。作為該基板的例子,可以舉出半導體基板(例如,單晶基板或矽基板)、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、金屬基板、不鏽鋼基板、包含不鏽鋼箔的基板、鎢基板、包含鎢箔的基板、撓性基板、貼合薄膜、包含纖維狀材料的紙或基材薄膜等。
作為玻璃基板的例子,有鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃等。作為撓性基板、貼合薄膜、基材薄膜等,可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)為代表的塑膠、丙烯酸樹脂等合成樹脂、聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、芳香族聚醯胺樹脂、環氧樹脂、無機蒸鍍薄膜、紙類等。
當製造本實施方式所示的發光器件時,可以利用蒸鍍法等真空製程或旋塗法、噴墨法等溶液製程。作為蒸鍍法,可以利用濺射法、離子鍍法、離子束蒸鍍法、分子束蒸鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD法)或化學蒸鍍法(CVD法)等。尤其是,可以利用蒸鍍法(真空蒸鍍法)、塗佈法(浸塗法、染料塗佈法、棒式塗佈法、旋塗法、噴塗法等)、印刷法(噴墨法、網版印刷(孔版印刷)法、平板印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法、微接觸印刷法、奈米壓印法等)等方法形成包括在發光器件的EL層中的功能層(電洞注入層(111、111a、111b)、電洞傳輸層(112、112a、112b)、發光層(113、113a、113b)、電子傳輸層(114、114a、114b)、電子注入層(115、115a、115b))以及電荷產生層(104))。
此外,本實施方式所示的構成發光器件的EL層(103、103a、103b)的各功能層(電洞注入層(111、111a、111b)、電洞傳輸層(112、112a、112b)、發光層(113、113a、113b)、電子傳輸層(114、114a、114b)、電子注入層(115、115a、115b))以及電荷產生層(104))的材料不侷限於此,只要為可以滿足各層的功能的材料就可以組合地使用。作為一個例子,可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介於低分子與高分子之間的化合物:分子量為400至4000)、無機化合物(量子點材料等)等。作為量子點材料,可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼型量子點材料、核型量子點材料等。
藉由將本發明的一個實施方式的有機化合物用於上述結構的發光器件的EL層(明確而言,發光層),可以實現在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值的新穎發光器件。除此之外,藉由將本發明的一個實施方式的有機化合物用於受光器件的活性層,可以實現作為接收在紅色至近紅外的區域的光(比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值的光)的感測器的受光器件。
本實施方式所示的結構可以適當地與其他實施方式所示的結構組合而使用。
實施方式3 在本實施方式中,說明本發明的一個實施方式的發光裝置。圖2A所示的發光裝置是形成在第一基板201上的電晶體(FET)202和發光器件(203R、203G、203B、203W)電連接而成的主動矩陣型發光裝置,多個發光器件(203R、203G、203B、203W)共同使用EL層204,並且採用根據各發光器件的發光顏色分別調整了各發光器件的電極之間的光學距離的微腔結構。另外,採用從EL層204得到的發光穿過形成在第二基板205上的濾色片(206R、206G、206B)射出的頂部發射型發光裝置。
在圖2A所示的發光裝置中,將第一電極207用作反射電極,並將第二電極208用作半透射-半反射電極。作為用來形成第一電極207及第二電極208的電極材料,可以參照其他實施方式而適當地使用。
另外,在圖2A中,例如,在以發光器件203R、發光器件203G、發光器件203B、發光器件203W分別作為紅色發光器件、綠色發光器件、藍色發光器件、白色發光器件的情況下,如圖2B所示,將發光器件203R中的第一電極207與第二電極208之間的距離調整為光學距離200R,將發光器件203G中的第一電極207與第二電極208之間的距離調整為光學距離200G,並且將發光器件203B中的第一電極207與第二電極208之間的距離調整為光學距離200B。另外,如圖2B所示,藉由將導電層210R層疊在發光器件203R的第一電極207上,並將導電層210G層疊在發光器件203G的第一電極207上,可以進行光學調整。
在第二基板205上形成有濾色片(206R、206G、206B)。濾色片使特定波長範圍的可見光透過並遮阻特定波長範圍的可見光。因此,如圖2A所示,藉由在與發光器件203R重疊的位置上設置只使紅色波長範圍的光透過的濾色片206R,可以從發光器件203R得到紅色光。另外,藉由在與發光器件203G重疊的位置上設置只使綠色波長範圍的光透過的濾色片206G,可以從發光器件203G得到綠色光。另外,藉由在與發光器件203B重疊的位置上設置只使藍色波長範圍的光透過的濾色片206B,可以從發光器件203B得到藍色光。但是,可以從發光器件203W得到白色光,而不設置濾色片。另外,也可以在一種濾色片的端部設置有黑色層(黑矩陣)209。再者,濾色片(206R、206G、206B)或黑色層209也可以被由透明材料構成的保護層覆蓋。
雖然在圖2A中示出在第二基板205一側取出光的結構(頂部發射型)的發光裝置,但是也可以採用如圖2C所示那樣在形成有FET202的第一基板201一側取出光的結構(底部發射型)的發光裝置。在底部發射型發光裝置中,將第一電極207用作半透射-半反射電極,並將第二電極208用作反射電極。另外,作為第一基板201,至少使用具有透光性的基板。另外,如圖2C所示,將濾色片(206R’、206G’、206B’)設置在比發光器件(203R、203G、203B)更靠近第一基板201的一側即可。
另外,雖然在圖2A中示出發光器件為紅色發光器件、綠色發光器件、藍色發光器件以及白色發光器件的情況,但是本發明的一個實施方式的發光器件不侷限於該結構,也可以使用黃色發光器件或橙色發光器件。作為用來製造這些發光器件的EL層(發光層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電荷產生層等)的材料,可以參照其他實施方式而適當地使用。在此情況下,需要根據發光器件的發光顏色而適當地選擇濾色片。
藉由採用上述結構,可以得到具備發射多個顏色的光的發光器件的發光裝置。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而使用。
實施方式4 在本實施方式中,對本發明的一個實施方式的發光裝置進行說明。
藉由採用本發明的一個實施方式的發光器件的器件結構,可以製造主動矩陣型發光裝置或被動矩陣型發光裝置。此外,主動矩陣型發光裝置具有組合了發光器件和電晶體(FET)的結構。由此,被動矩陣型發光裝置和主動矩陣型發光裝置都包括在本發明的一個實施方式中。此外,可以將其他實施方式所示的發光器件應用於本實施方式所示的發光裝置。
在本實施方式中,首先參照圖3A及圖3B說明主動矩陣型發光裝置。
圖3A是發光裝置的俯視圖,圖3B是沿著圖3A中的點劃線A-A’進行切割的剖面圖。主動矩陣型發光裝置具有設置在第一基板301上的像素部302、驅動電路部(源極線驅動電路)303以及驅動電路部(閘極線驅動電路) (304a、304b)。將像素部302及驅動電路部(303、304a、304b)用密封劑305密封在第一基板301與第二基板306之間。
在第一基板301上設置有引線307。引線307與作為外部輸入端子的FPC308電連接。FPC308用來對驅動電路部(303、304a、304b)傳遞來自外部的信號(例如,視訊信號、時脈信號、啟動信號或重設信號等)或電位。此外,FPC308也可以安裝有印刷線路板(PWB)。安裝有這些FPC和PWB的狀態也可以包括在發光裝置的範疇內。
圖3B示出剖面結構。
像素部302由具有FET(開關用FET)311、FET(電流控制用FET)312以及電連接於FET312的第一電極313的多個像素構成。對各像素所具有的FET的個數沒有特別的限制,而根據需要適當地設置即可。
對FET309、310、311、312沒有特別的限制,例如可以採用交錯型電晶體或反交錯型電晶體。此外,也可以採用頂閘極型或底閘極型等的電晶體結構。
此外,對可用於上述FET309、310、311、312的半導體的結晶性沒有特別的限制,可以使用非晶半導體和具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)中的任一個。藉由使用具有結晶性的半導體,可以抑制電晶體特性的劣化,所以是較佳的。
作為上述半導體,例如可以使用第14族元素、化合物半導體、氧化物半導體、有機半導體等。典型地是,可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。
驅動電路部303包括FET309及FET310。驅動電路部303既可以由包含單極性(N型和P型中的任一個)電晶體的電路形成,也可以由包含N型電晶體及P型電晶體的CMOS電路形成。此外,也可以採用外部具有驅動電路的結構。
第一電極313的端部由絕緣物314覆蓋。絕緣物314可以使用負型感光樹脂或正型感光樹脂(丙烯酸樹脂)等有機化合物或者氧化矽、氧氮化矽、氮化矽等無機化合物。絕緣物314的上端部或下端部較佳為有具有曲率的曲面。由此,可以使形成在絕緣物314上的膜具有良好的覆蓋性。
在第一電極313上層疊有EL層315及第二電極316。EL層315具有發光層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電荷產生層等。
作為本實施方式所示的發光器件317的結構,可以應用其他實施方式所示的結構或材料。雖然在此未圖示,但是第二電極316與作為外部輸入端子的FPC308電連接。
雖然在圖3B所示的剖面圖中僅示出一個發光器件317,但是,在像素部302中多個發光器件被配置為矩陣狀。藉由在像素部302中分別選擇性地形成能夠得到三種(R、G、B)顏色的發光的發光器件,可以形成能夠進行全彩色顯示的發光裝置。此外,除了可以得到三種(R、G、B)顏色的發光的發光器件以外,例如也可以形成能夠得到白色(W)、黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)等顏色的發光的發光器件。例如,藉由對能夠得到三種(R、G、B)顏色的發光的發光器件追加能夠得到上述多種發光的發光器件,可以獲得色純度的提高、功耗的降低等效果。此外,也可以藉由與濾色片組合來實現能夠進行全彩色顯示的發光裝置。作為濾色片的種類,可以使用紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、青色(C)、洋紅色(M)、黃色(Y)等。
藉由使用密封劑305將第二基板306與第一基板301貼合在一起,使第一基板301上的FET(309、310、311、312)和發光器件317位於由第一基板301、第二基板306和密封劑305圍繞的空間318。此外,空間318可以填充有惰性氣體(如氮氣或氬氣等),也可以填充有有機物(包括密封劑305)。
可以將環氧樹脂或玻璃粉用作密封劑305。此外,作為密封劑305,較佳為使用儘量未使水分和氧透過的材料。此外,第二基板306可以使用與第一基板301同樣的材料。由此,可以使用其他實施方式所示的各種基板。作為基板,除了玻璃基板和石英基板之外,還可以使用由FRP(Fiber-Reinforced Plastics:玻璃纖維強化塑膠)、PVF(polyvinyl fluoride:聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸樹脂等構成的塑膠基板。從黏合性的觀點來看,在作為密封劑使用玻璃粉的情況下,作為第一基板301及第二基板306較佳為使用玻璃基板。
如上所述,可以得到主動矩陣型發光裝置。
此外,當在撓性基板上形成主動矩陣型發光裝置時,可以在撓性基板上直接形成FET及發光器件,也可以在具有剝離層的其他基板上形成FET及發光器件之後藉由施加熱、力量、雷射照射等使FET與發光器件在剝離層分離再將其轉置於撓性基板。此外,作為剝離層,例如可以使用鎢膜及氧化矽膜的無機膜的疊層或聚醯亞胺等有機樹脂膜等。此外,作為撓性基板,除了可以形成電晶體的基板之外,還可以舉出紙基板、玻璃紙基板、芳香族聚醯胺薄膜基板、聚醯亞胺薄膜基板、布基板(包括天然纖維(絲、棉、麻)、合成纖維(尼龍、聚氨酯、聚酯)或再生纖維(醋酯纖維、銅氨纖維、人造纖維、再生聚酯)等)、皮革基板、橡皮基板等。藉由使用這種基板,可以實現良好的耐性及耐熱性且輕量化及薄型化。
本實施方式所示的結構可以適當地與其他實施方式所示的結構組合而使用。
實施方式5 在本實施方式中,對採用本發明的一個實施方式的發光器件或包括本發明的一個實施方式的發光器件的發光裝置的各種電子裝置及汽車的例子進行說明。注意,可以將發光裝置主要用於本實施方式所說明的電子裝置中的顯示部。
圖4A至圖4E所示的電子裝置可以包括外殼7000、顯示部7001、揚聲器7003、LED燈7004、操作鍵7005(包括電源開關或操作開關)、連接端子7006、感測器7007(具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風7008等。
圖4A示出移動電腦,該移動電腦除了上述以外還可以包括開關7009、紅外線埠7010等。
圖4B示出具備儲存媒體的可攜式影像再現裝置(例如DVD再現裝置),該可攜式影像再現裝置除了上述以外還可以包括第二顯示部7002、記錄介質讀取部7011等。
圖4C示出具有電視接收功能的數位相機,該數位相機除了上述以外還可以包括天線7014、快門按鈕7015、影像接收部7016等。
圖4D示出可攜式資訊終端。可攜式資訊終端具有將資訊顯示在顯示部7001的三個以上的面上的功能。在此,示出資訊7052、資訊7053、資訊7054分別顯示於不同的面上的例子。例如,在將可攜式資訊終端放在上衣口袋裡的狀態下,使用者能夠確認顯示在從可攜式資訊終端的上方看到的位置上的資訊7053。使用者可以確認顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端,能夠判斷是否接電話。
圖4E示出可攜式資訊終端(包括智慧手機),該可攜式資訊終端可以在外殼7000中包括顯示部7001、操作鍵7005等。可攜式資訊終端也可以設置有揚聲器7003、連接端子7006、感測器7007等。另外,可攜式資訊終端可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。在此,示出三個圖示7050的例子。另外,可以將由虛線矩形表示的資訊7051顯示在顯示部7001的另一個面上。作為資訊7051的例子,可以舉出提示收到來自電子郵件、SNS(Social Networking Services:社交網路服務)或電話等的資訊;電子郵件或SNS等的標題;電子郵件或SNS等的發送者姓名;日期;時間;電池餘量;以及天線接收信號強度等。或者,可以在顯示有資訊7051的位置上顯示圖示7050等。
圖4F是大型電視機(也稱為電視機或電視接收器),可以包括外殼7000、顯示部7001等。另外,在此示出由支架7018支撐外殼7000的結構。另外,藉由利用另外提供的遙控器7111等可以進行電視機的操作。另外,顯示部7001也可以具備觸控感測器,藉由用手指等觸摸顯示部7001可以進行操作。遙控器7111也可以具備顯示從該遙控器7111輸出的資訊的顯示部。藉由利用遙控器7111所具備的操作鍵或觸控面板,可以進行頻道及音量的操作,並可以對顯示在顯示部7001上的影像進行操作。
圖4A至圖4F所示的電子裝置可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能;觸控面板功能;顯示日曆、日期或時刻等的功能;藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能;無線通訊功能;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路的功能;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收的功能;讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上的功能等。此外,包括多個顯示部的電子裝置可以具有在一個顯示部主要顯示影像資訊而在另一個顯示部主要顯示文本資訊的功能,或者具有藉由將考慮了視差的影像顯示於多個顯示部上來顯示三維影像的功能等。再者,在具有影像接收部的電子裝置中,可以具有如下功能:拍攝靜態影像的功能;拍攝動態影像的功能;對所拍攝的影像進行自動或手動校正的功能;將所拍攝的影像儲存在記錄介質(外部或內置於相機)中的功能;將所拍攝的影像顯示在顯示部的功能等。注意,圖4A至圖4F所示的電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能,而可以具有各種功能。
圖4G是手錶型可攜式資訊終端,例如可以被用作智慧手錶。該手錶型可攜式資訊終端包括外殼7000、顯示部7001、操作按鈕7022、7023、連接端子7024、錶帶7025、麥克風7026、感測器7029、揚聲器7030等。顯示部7001的顯示面彎曲,因此能夠沿著彎曲的顯示面進行顯示。此外,該可攜式資訊終端例如藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊可以進行免提通話。此外,藉由利用連接端子7024,可以與其他資訊終端進行資料傳輸或進行充電。充電也可以藉由無線供電進行。
安裝在兼作框架(bezel)部分的外殼7000中的顯示部7001具有非矩形狀的顯示區域。顯示部7001可以顯示表示時間的圖示以及其他圖示等。此外,顯示部7001也可以為安裝有觸控感測器(輸入裝置)的觸控面板(輸入輸出裝置)。
在圖4G所示的智慧手錶可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能;觸控面板功能;顯示日曆、日期或時刻等的功能;藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能;無線通訊功能;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路的功能;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收的功能;讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上的功能等。
外殼7000的內部可具有揚聲器、感測器(具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風等。
可以將本發明的一個實施方式的發光裝置以及包括本發明的一個實施方式的發光器件的顯示裝置用於本實施方式中所示的電子裝置的各顯示部,由此可以實現長使用壽命的電子裝置。
作為使用發光裝置的電子裝置,可以舉出圖5A至圖5C所示的能夠折疊的可攜式資訊終端。圖5A示出展開狀態的可攜式資訊終端9310。圖5B示出從展開狀態和折疊狀態中的一個狀態變為另一個狀態的中途的狀態的可攜式資訊終端9310。圖5C示出折疊狀態的可攜式資訊終端9310。可攜式資訊終端9310在折疊狀態下可攜性好,在展開狀態下因為具有無縫拼接的較大的顯示區域所以顯示一覽性強。
顯示部9311由藉由鉸鏈部9313連接的三個外殼9315來支撐。此外,顯示部9311也可以為安裝有觸控感測器(輸入裝置)的觸控面板(輸入輸出裝置)。此外,顯示部9311藉由鉸鏈部9313使兩個外殼9315之間彎折,由此可以使可攜式資訊終端9310從展開狀態可逆性地變為折疊狀態。可以將本發明的一個實施方式的發光裝置用於顯示部9311。另外,可以實現長使用壽命的電子裝置。顯示部9311中的顯示區域9312是位於折疊狀態的可攜式資訊終端9310的側面的顯示區域。在顯示區域9312中可以顯示資訊圖示或者使用頻率高的應用軟體或程式的快捷方式等,能夠順利地進行資訊的確認或應用軟體的啟動。
圖6A及圖6B示出使用發光裝置的汽車。就是說,可以與汽車一體地形成發光裝置。明確而言,可以用於圖6A所示的汽車的外側的燈5101(包括車身後部)、輪胎的輪轂5102、車門5103的一部分或整體等。另外,可以用於圖6B所示的汽車內側的顯示部5104、方向盤5105、變速杆5106、座位5107、內部後視鏡5108、擋風玻璃5109等。除此之外,也可以用於玻璃窗的一部分。
如上所述,可以得到使用本發明的一個實施方式的發光裝置及顯示裝置的電子裝置或汽車。此時,可以實現長使用壽命的電子裝置。能夠使用本發明的一個實施方式的發光裝置或顯示裝置的電子裝置或汽車不侷限於在本實施方式中示出的電子裝置或汽車,在各種領域可以應用。
注意,本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而使用。
實施方式6 在本實施方式中,參照圖7A和圖7B說明應用本發明的一個實施方式的發光裝置或其一部分的發光器件而製造的照明設備的結構。
圖7A和圖7B示出照明設備的剖面圖的例子。圖7A是在基板一側提取光的底部發射型照明設備,而圖7B是在密封基板一側提取光的頂部發射型照明設備。
圖7A所示的照明設備4000在基板4001上包括發光器件4002。此外,照明設備4000在基板4001的外側包括具有凹凸的基板4003。發光器件4002包括第一電極4004、EL層4005以及第二電極4006。
第一電極4004與電極4007電連接,第二電極4006與電極4008電連接。此外,也可以設置與第一電極4004電連接的輔助佈線4009。此外,在輔助佈線4009上形成有絕緣層4010。
基板4001與密封基板4011由密封劑4012黏合。此外,較佳為在密封基板4011與發光器件4002之間設置有乾燥劑4013。由於基板4003具有如圖7A所示那樣的凹凸,因此可以提高在發光器件4002中產生的光的提取效率。
圖7B所示的照明設備4200在基板4201上包括發光器件4202。發光器件4202包括第一電極4204、EL層4205以及第二電極4206。
第一電極4204與電極4207電連接,第二電極4206與電極4208電連接。此外,也可以設置與第二電極4206電連接的輔助佈線4209。此外,也可以在輔助佈線4209下設置絕緣層4210。
基板4201與具有凹凸的密封基板4211由密封劑4212黏合。此外,也可以在密封基板4211與發光器件4202之間設置障壁膜4213及平坦化膜4214。由於密封基板4211具有如圖7B所示那樣的凹凸,因此可以提高在發光器件4202中產生的光的提取效率。
作為上述照明設備的應用例子,可以舉出室內照明的天花射燈。作為天花射燈,有天花安裝型燈或天花嵌入型燈等。這種照明設備可以由發光裝置與外殼或覆蓋物的組合構成。
除此以外,也可以應用於能夠照射地面上以提高安全性的腳燈。例如,能夠將腳燈有效地利用於臥室、樓梯或通路等。在此情況下,可以根據房間的尺寸或結構而適當地改變其尺寸或形狀。此外,也可以組合發光裝置和支撐台構成安裝型照明設備。
此外,也可以應用於薄膜狀照明設備(片狀照明)。因為將片狀照明貼在牆上而使用,所以可以節省空間地應用於各種用途。此外,容易實現大面積化。此外,也可以將其貼在具有曲面的牆或外殼上。
藉由將本發明的一個實施方式的發光裝置或其一部分的發光器件用於上述以外的室內家具的一部分,可以提供具有家具的功能的照明設備。
如上所述,可以得到使用發光裝置的各種各樣的照明設備。此外,這種照明設備包括在本發明的一個實施方式中。
本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。 實施例1
≪合成例1≫ 在本實施例中,說明實施方式1的結構式(100)所示的本發明的一個實施方式的有機化合物N,N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’,6,7-四苯基-[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]喹㗁啉-4,9-二胺(簡稱:YGA2TDQn)的合成方法。以下示出YGA2TDQn的結構。
Figure 02_image089
<YGA2TDQn的合成> 將4,9-二溴-6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]喹㗁啉1.0g(2.0mmol)、4-(9H-咔唑-9-基)二苯基胺1.4g(4.1 mmol)、2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯(SPhos)0.4g (0.9mmol)及三級丁醇鈉0.5g(5.5mmol)放入100mL三頸燒瓶中,對燒瓶內進行氮氣置換。對該混合物添加二甲苯20.0mL、雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)0.1mg (0.2mmol),在100℃攪拌1.5小時,在120℃攪拌2.8小時,並且在150℃攪拌3.0小時。
攪拌後,使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到固體。將所得到的固體用矽膠管柱層析法(展開溶劑為己烷:甲苯=3:7)進行純化而以13%的產率得到目的物的黑色固體0.3g。
利用梯度昇華法對所得到的黑色固體0.16g進行昇華純化。作為昇華純化,以1.2×10-2 Pa的壓力且在350℃對固體進行加熱。在昇華純化之後,以67%的回收率得到0.11g的目的物的黑色固體。以下示出合成方案(a-1)。
Figure 02_image091
注意,以下示出上述合成方法中得到的黑色固體的核磁共振光譜法(1 H-NMR)的分析結果。另外,圖8示出1 H-NMR譜。由其結果可知,在本實施例中得到了上述結構式(100)所示的本發明的一個實施方式的有機化合物YGA2TDQn。
1 H NMR(CDCl3 ,500MHz):δ=7.14-7.43 (m,40H),8.14(d,J=8.0Hz,4H)。
≪YGA2TDQn的物性≫ 接著,測量YGA2TDQn在甲苯溶液中的紫外可見吸收光譜(以下簡單地稱為吸收光譜)及發射光譜。
使用紫外可見分光光度計(由日本分光株式會社製造,V550型)測量吸收光譜。此外,使用螢光光譜儀(日本分光株式會社製造的FP-8600)測量發射光譜。圖9示出所得到的甲苯溶液的吸收光譜及發射光譜的測量結果。橫軸表示波長、縱軸表示強度。
從圖9的結果可知,甲苯溶液中的YGA2TDQn 在737nm附近具有吸收峰值且在925nm(激發波長為739nm)附近具有發光峰值。
接著,利用循環伏安法(CV)測量計算出YGA2TDQn的HOMO能階及LUMO能階。以下示出計算方法。
作為測量裝置,使用電化學分析儀(BAS株式會社(BAS Inc.)製造的ALS型號600A或600C)。此外,CV測量中的溶液藉由如下方法調製:作為溶劑,使用脫水二甲基甲醯胺(DMF)(株式會社Aldrich製造,99.8%,目錄號碼:22705-6),使作為支援電解質的過氯酸四正丁銨(n-Bu4 NClO4 )(東京化成工業株式會社(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)製造,目錄號碼:T0836)以100mmol/L的濃度溶解,且使測定對象以2mmol/L的濃度溶解而調製。
另外,作為工作電極使用鉑電極(BAS株式會社(BAS Inc.)製造的PTE鉑電極),作為輔助電極使用鉑電極(BAS株式會社(BAS Inc.)製造的VC-3用Pt對電極(5cm)),作為參考電極使用Ag/Ag+ 電極(BAS株式會社(BAS Inc.)制,RE7非水溶劑型參考電極)。另外,測定在室溫(20以上25℃以下)進行。
將CV測量時的掃描速度統一為0.1V/sec,測量出相對於參考電極的氧化電位Ea[V]及還原電位Ec[V]。Ea為氧化-還原波之間的中間電位,Ec為還原-氧化波之間的中間電位。在此,已知在本實施例中使用的參考電極的相對於真空能階的勢能為-4.94[eV],因此利用HOMO能階[eV]=-4.94-Ea、LUMO能階[eV]=-4.94-Ec這兩個公式可以分別求得HOMO能階及LUMO能階。
另外,反復進行CV測量100次,比較第100次測量中的氧化-還原波與第1次測量中的氧化-還原波,來調查化合物的電性穩定性。
其結果表明:在YGA2TDQn的氧化電位Ea[V]的測量中,HOMO能階為-5.48eV。另一方面,還原電位Ec[V]的測量中的LUMO能階為-3.93eV。另外,當在氧化-還原波的反復測量中比較第1次循環的波形和第100次循環後的波形時,可知在Ea測量中保持87%的峰強度且在Ec測量中保持97%的峰值強度,因此確認到YGA2TDQn的耐氧化性及耐還原性非常良好。 實施例2
≪合成例2≫ 在本實施例中,說明實施方式1的結構式(200)所示的本發明的一個實施方式的有機化合物N,N-雙(9-苯基-9H-咔唑-4-基)-N,N’6,7-四苯基-[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]-喹㗁啉-4,9-二胺(簡稱:PCA2TDQn)的合成方法。以下示出PCA2TDQn的結構。
Figure 02_image093
<步驟1:N,9-二苯基-9H-咔唑-4-胺的合成> 將4-溴-9-二苯基-9H-咔唑3.0g(9.3mmol)、三級丁醇鈉2.7g(27.9mmol)放入200mL三頸燒瓶中,對燒瓶內進行氮氣置換。對該混合物添加甲苯33.0mL、苯胺0.90ml(20.0 mmol)、三(三級丁基)膦的10%己烷溶液0.5mL、雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)48mg(0.1mmol),在80℃攪拌4.0小時。
攪拌後,使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到油狀物。將所得到的油狀物用矽膠管柱層析法(展開溶劑為己烷:甲苯=3:2)進行純化而以97%的產率得到目的物的固體3.0g。以下示出步驟1的合成方案(b-1)。
Figure 02_image095
<步驟2:4,9-雙(N,9-二苯基-9H-咔唑-4-胺)-6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹㗁啉的合成> 將4,9-二溴-6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹㗁啉1.0g(2.0mmol)、N,9-二苯基-9H-咔唑-4-胺1.5g(4.4mmol)及三級丁醇鈉0.6g(6.0mmol)放入100mL三頸燒瓶中,對燒瓶內進行氮氣置換。對該混合物添加二甲苯20.0mL及雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)0.1mg(0.2mmol),在100℃攪拌2.5小時、在120℃攪拌6.8小時。
攪拌後,使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到固體。將所得到的固體用矽膠管柱層析法(展開溶劑為己烷:甲苯=2:7)進行純化而得到黑色固體。用甲苯及己烷使所得到的黑色固體重結晶而以46%的產率得到目的物的固體0.9g。
利用梯度昇華法對所得到的黑色固體0.9g進行昇華純化。作為昇華純化,以2.3×10-2 Pa的壓力且在305℃對固體進行加熱1天、在315℃加熱1晚上、在320℃加熱2小時、在330℃加熱2小時。在昇華純化之後,以9%的回收率得到0.1g的目的物的黑色固體。以下示出步驟2的合成方案(b-2)。
Figure 02_image097
注意,以下示出上述步驟2中得到的黑色固體的核磁共振光譜法(1 H-NMR)的分析結果。另外,圖10示出1 H-NMR譜。由其結果可知,在本實施例中得到了上述結構式(200)所示的本發明的一個實施方式的有機化合物PCA2TDQn。
1 H NMR(CDCl3 ,500MHz):δ=6.59(d,J= 8.0Hz,4H),6.73(t,J=8.0Hz,4H),6.87(t,J=7.5Hz,2H),6.92-6.98(m,8H),7.03(t,J=7.5Hz,2H),7.18-7.29(m,10H),7.39(d,J=8.0Hz,2H),7.45-7.52(m,2H),7.64(d,J=5.0Hz,8H),7.74(d,J=8.0Hz,2H)。
≪PCA2TDQn的物性≫ 接著,測量PCA2TDQn在甲苯溶液中的紫外可見吸收光譜(以下簡單地稱為吸收光譜)及發射光譜。
使用紫外可見分光光度計(由日本分光株式會社製造,V550型)測量吸收光譜。此外,使用螢光光譜儀(日本分光株式會社製造的FP-8600)測量發射光譜。圖11示出所得到的甲苯溶液的吸收光譜及發射光譜的測量結果。橫軸表示波長、縱軸表示強度。
從圖11的結果可知,甲苯溶液中的PCA2TDQn在732nm附近具有吸收峰值且在882nm(激發波長為730nm)附近具有發光峰值。
接著,利用循環伏安法(CV)測量計算出PCA2TDQn的HOMO能階及LUMO能階。測量方法及算出方法與實施例1相同。
其結果表明:在PCA2TDQn的氧化電位Ea[V] 的測量中,HOMO能階為-5.28eV。另一方面,還原電位Ec[V]的測量中的LUMO能階為-3.86eV。另外,當在氧化-還原波的反復測量中比較第1次循環的波形和第100次循環後的波形時,可知在Ea測量中保持80%的峰強度且在Ec測量中保持94%的峰值強度,因此確認到PCA2TDQn的耐氧化性及耐還原性非常良好。 實施例3
≪合成例3≫ 在本實施例中,說明實施方式1的結構式(300)所示的本發明的一個實施方式的有機化合物N,N-[(6,7-二苯基[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]喹㗁啉-4,9-二基)二-4,1-亞苯]雙(N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺)(簡稱:PCAP2TDQn)的合成方法。以下示出PCAP2TDQn的結構。
Figure 02_image099
<步驟1:N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺的合成> 將3-碘-9-苯基咔唑16g(45mmol)、苯胺4.1mL (45 mmol)、2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯(SPhos) 0.37g (0.90mmol)、三級丁醇鈉8.6g(90mmol)及甲苯225mL放入安裝有回流管的500mL三頸燒瓶中,對燒瓶內進行脫氣及氮氣置換。對該混合物添加雙(二亞苄基丙酮)鈀(0) 0.26g (0.45mmol),回流1.5小時。
然後,對該混合物添加水得到水層和有機層,該水層用甲苯萃取。接著,將藉由萃取得到的萃取液和有機層合在一起而使用水和飽和食鹽水進行洗滌,用硫酸鎂進行乾燥。使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到固體。將所得到的固體用矽膠管柱層析法(展開溶劑為己烷:甲苯=1:1)進行純化而以94%的產率得到目的物的固體14g。以下示出步驟1的合成方案(c-1)。
Figure 02_image101
<步驟2:N-(4-氯苯基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺的合成> 接著,將在步驟1得到的N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺5.0g(15mmol)、1-氯-4-碘苯3.6g(15mmol)、2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯(SPhos)0.12g(0.30mmol)、三級丁醇鈉2.9g(30mmol)及甲苯75mL放入安裝有回流管的200mL三頸燒瓶,對燒瓶內進行脫氣及氮氣置換。對該混合物添加雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)86mg(0.15mmol),在80℃攪拌4小時。
然後,對該混合物添加水得到水層和有機層,該水層用甲苯萃取。接著,將所得到的萃取液和有機層合在一起而使用水和飽和食鹽水進行洗滌,用硫酸鎂進行乾燥。使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到固體。用乙醇和丙酮使所得到的固體重結晶而以60%的產率得到目的物的白色固體4.0g。以下示出步驟2的合成方案(c-2)。
Figure 02_image103
<步驟3:N,9-二苯基-N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊環-2-基)苯基]-9H-咔唑-3-胺的合成> 接著,將在上述步驟2得到的N-(4-氯苯基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺3.0g(6.7mmol)、雙(戊醯)二硼1.7g(6.7 mmol)、醋酸鉀1.3g(13mmol)、二甲苯30mL放入安裝有回流管的200mL三頸燒瓶中,對燒瓶內進行脫氣及氮氣置換。對該混合物添加[1,1’-雙(二苯膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)二氯甲烷加成物55mg(67μmol)並回流5小時。接著,添加2-二環己基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯(SPhos)60mg(0.15 mmol),還回流19小時。
然後,對該混合物添加水得到水層和有機層,該水層用甲苯萃取。接著,將藉由萃取得到的萃取液和有機層合在一起而使用水和飽和食鹽水進行洗滌,用硫酸鎂進行乾燥。使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到固體。將所得到的固體用高效液相層析法(HPLC)(流動相:氯仿)進行純化而以78%的產率得到目的物的白色固體2.8g。以下示出步驟3的合成方案(c-3)。
Figure 02_image105
以下示出在上述步驟3中得到的白色固體的藉由核磁共振法(1 H-NMR)的分析結果。從上述結果確認到得到步驟3中的目的物N,9-二苯基-N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊環-2-基)苯基]-9H-咔唑-3-胺。
1 H NMR(二氯甲烷-d2 ,500MHz):δ=7.99 (d,J=7.5Hz,1H),7.93(d,J=1.5Hz,1H),7.65-7.56 (m,6H),7.49(t,J=7.5Hz,1H),7.40-7.37(m,3H),7.28-7.20(m,4H),7.15(dd,J=8.5,1.0Hz,2H),7.04-6.99(m,3H),1.30(s,12H)。
<步驟4:PCAP2TDQn的合成> 接著,將在上述步驟3中得到的N,9-二苯基-N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊環-2-基)苯基]-9H-咔唑-3-胺2.2g(4.0mmol)、4,9-二溴-6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹㗁啉1.0g(2.0mmol)、24mg(80μmol)、2M碳酸鉀水溶液4mL、甲苯15mL及乙醇5mL放入安裝有回流管的200mL三頸燒瓶中,對燒瓶內進行脫氣及氮氣置換。對該混合物添加酢酸鈀(II)9.0mg(40μmol)並回流8小時。
然後,對該混合物添加水得到水層和有機層,該水層用甲苯萃取。接著,將藉由萃取得到的萃取液和有機層合在一起而使用水和飽和食鹽水進行洗滌,用硫酸鎂進行乾燥。使該混合物經過依次層疊矽酸鎂(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:540-00135)、矽藻土(日本和光純藥工業公司、目錄號碼:531-16855)、礬土的過濾劑進行吸引過濾。濃縮所得到的濾液得到固體。將所得到的固體用矽膠管柱層析法(展開溶劑為己烷:甲苯=1:4)和高效液相層析法(HPLC)(流動相:氯仿)進行純化而以27%的產率得到目的物的固體0.63g。以下示出合成方案(c-4)。
Figure 02_image107
注意,以下示出上述合成方法中得到的藍綠色固體的核磁共振光譜法(1 H-NMR)的分析結果。另外,圖12示出1 H-NMR譜。由其結果可知,在本實施例中得到了上述結構式(300)所示的本發明的一個實施方式的有機化合物PCAP2TDQn。
1 H NMR(二氯甲烷-d2 ,300MHz):δ=8.13 (d,J=1.8Hz,2H),8.06(d,J=7.8Hz,2H),7.94(d,J=9.3Hz,4H),7.68-7.61(m,12H),7.53-7.23(m,30H),7.11-7.05(m,2H)。
≪PCAP2TDQn的物性≫ 接著,測量甲苯溶液中的PCAP2TDQn的紫外可見吸收光譜(以下簡單地稱為吸收光譜)及發射光譜。
使用紫外可見分光光度計(由日本分光株式會社製造,V550型)測量吸收光譜。此外,使用螢光光譜儀(日本分光株式會社製造的FP-8600)測量發射光譜。圖13示出所得到的甲苯溶液的吸收光譜及發射光譜的測量結果。橫軸表示波長、縱軸表示強度。
從圖13的結果可知,甲苯溶液中的PCAP2TDQn在654nm附近具有吸收峰值且在821nm(激發波長為654nm)附近具有發光峰值。
接著,利用循環伏安法(CV)測量計算出PCAP2TDQn的HOMO能階及LUMO能階。測量方法及算出方法與實施例1相同。
其結果表明:在PCAP2TDQn的氧化電位Ea[V]的測量中,HOMO能階為-5.34eV。另一方面,還原電位Ec[V]的測量中的LUMO能階為-3.79eV。另外,當在還原-氧化波的反復測量中比較第1次循環的波形和第100次循環後的波形時,可知在Ea測量中保持94%的峰強度且在Ec測量中保持92%的峰值強度,因此確認到PCAP2TDQn的耐氧化性及耐還原性非常良好。 實施例4
在本實施例中,說明將作為本發明的一個實施方式的發光器件在實施例1中說明的N,N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’,6,7-四苯基-[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]喹㗁啉-4,9-二胺(簡稱:YGA2TDQn)(結構式(100))用於發光層的發光器件1、發光器件2及發光器件3的器件結構、製造方法及其工作特性。發光器件1是在發光層中具有TTA(三重態-三重態消滅)的結構的螢光發光器件。另外,發光器件2是在發光層中具有將激發能從激態錯合物供應給螢光發光物質的結構的螢光發光器件。另外,發光器件3是具有將激發能從能夠發射熱活化延遲螢光的物質(TADF材料)供應給螢光發光物質的結構的螢光發光器件。圖14示出在本實施例中使用的發光器件的器件結構,表1示出具體的結構。另外,以下示出在本實施例中使用的材料的化學式。
Figure 02_image109
Figure 02_image111
≪發光器件的製造≫ 如圖14所示,本實施例所示的發光器件具有如下結構:在形成在基板900上的第一電極901上依次層疊有電洞注入層911、電洞傳輸層912、發光層913、電子傳輸層914以及電子注入層915,且在電子注入層915上層疊有第二電極903。
首先,在基板900上形成第一電極901。電極面積為4mm2 (2mm×2mm)。另外,作為基板900使用玻璃基板。第一電極901藉由利用濺射法形成厚度為70nm的包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)而形成。
在此,作為預處理,用水對基板的表面進行洗滌,以200℃焙燒1小時,然後進行UV臭氧處理370秒。然後,將基板放入其內部被減壓到1×10-4 Pa左右的真空蒸鍍裝置中,並在真空蒸鍍裝置內的加熱室中,在170℃的溫度下進行真空焙燒30分鐘,然後對基板進行冷卻30分鐘左右。
接著,在第一電極901上形成電洞注入層911。在真空蒸鍍裝置內被減壓到1×10-4 Pa之後,將1,3,5-三(二苯并噻吩-4-基)苯(簡稱:DBT3P-II)和氧化鉬以質量比為DBT3P-II:氧化鉬=1:0.5且厚度為110nm的方式共蒸鍍,以形成電洞注入層911。
接著,在電洞注入層911上形成電洞傳輸層912。發光器件1的電洞傳輸層912以厚度為20nm的方式蒸鍍N-(1,1’-聯苯-4-基)-9,9-二甲苯-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-茀-2-胺(簡稱:PCBBiF)來形成。另外,發光器件2及發光器件3的電洞傳輸層912以厚度為20nm的方式蒸鍍3,3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱:PCCP)來形成。
接著,在電洞傳輸層912上形成發光層913。
發光器件1的發光層913將7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱:cgDBCzPA)、紅螢烯及YGA2TDQn以重量比為cgDBCzPA:紅螢烯:YGA2TDQn =0.5:0.5:0.05的方式共蒸鍍。膜厚度為30nm。另外,發光器件2的發光層913將9,9’-(嘧啶-4,6-二基二-3,1-亞苯)雙(9H-咔唑)(簡稱:4,6mCzP2Pm)、三[2-(1H-吡唑-1-基-κN2)苯基-κC]銥(III)(簡稱:[Ir(ppz)3 ])及YGA2TDQn以重量比為4,6mCzP2Pm:[Ir(ppz)3 ]:YGA2TDQn=0.8:0.2:0.05的方式共蒸鍍。膜厚度為30nm。另外,發光器件3的發光層913將4,6mCzP2Pm、4,4’-(2,3-二氰二苯并[f,h]喹㗁啉7,10-二基)雙(三苯基胺)(簡稱:2,3CN-7,10TPA2DBq)及YGA2TDQn以重量比為4,6mCzP2Pm:2,3CN-7,10TPA2DBq:YGA2TDQn=0.5:0.5:0.05的方式共蒸鍍。膜厚度為30 nm。
接著,在發光層913上形成電子傳輸層914。
藉由將4,6mCzP2Pm和2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱:NBphen)分別以厚度為20nm和15nm的方式依次進行蒸鍍,形成電子傳輸層914。
接著,在電子傳輸層914上形成電子注入層915。電子注入層915藉由以厚度為1nm的方式蒸鍍氟化鋰(LiF)而形成。
接著,在電子注入層915上形成第二電極903。藉由蒸鍍法使用鋁形成厚度為200nm的第二電極903。另外,在本實施例中第二電極903被用作陰極。
藉由上述製程在基板900上形成在一對電極之間夾有EL層902的發光器件。另外,上述製程中說明的電洞注入層911、電洞傳輸層912、發光層913、電子傳輸層914以及電子注入層915是構成本發明的一個實施方式中的EL層的功能層。另外,在上述製造方法的蒸鍍過程中,都利用電阻加熱法進行蒸鍍。
另外,使用另一基板(未圖示)密封如上所述那樣製成的發光器件。使用另一基板(未圖示)進行密封時,在氮氛圍的手套箱內將塗佈有紫外光線而固化密封劑的另一基板(未圖示)固定於基板900上,並以密封劑附著於形成在基板900上的發光器件的周圍的方式將基板彼此黏合。在密封時以6J/cm2 照射365nm的紫外光,並且以80℃進行1小時的加熱處理來使密封劑穩定化。
≪發光器件的工作特性≫ 對所製造的各發光器件的工作特性進行測量。測量在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行。另外,作為各發光器件的工作特性的測量結果,圖15示出電壓-輻射亮度特性、圖16示出電壓-電流密度特性、圖17示出電壓-電流特性。
另外,以下表2示出11mA/cm2 附近的各發光器件的主要初始特性值。
Figure 02_image113
另外,圖18示出以11mA/cm2 的電流密度使電流流過各發光器件時的發射光譜。如圖18所示,發光器件1、發光器件2及發光器件3的發射光譜在879nm附近具有峰值,可知都來源於發光層913中的YGA2TDQn的發光。 實施例5
在本實施例中,說明作為本發明的一個實施方式的發光器件將實施例2中說明的N,N-雙(9-苯基-9H-咔唑-4-基)-N,N’,6,7-四苯基-[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]喹㗁啉-4,9-二胺(簡稱:PCA2TDQn)(結構式(200))用於發光層的發光器件4及發光器件5的器件結構及其工作特性。發光器件4是在發光層中具有TTA(三重態-三重態消滅)的結構的螢光發光器件。另外,發光器件5是具有將激發能從能夠發射熱活化延遲螢光的物質(TADF材料)供應給螢光發光物質的結構的螢光發光器件。
在本實施例中製造的發光器件4及發光器件5的器件結構與實施例4所示的圖14相同的結構,表3示出構成器件結構的各層的具體結構。另外,以下示出在本實施例中使用的材料的化學式。
Figure 02_image115
Figure 02_image117
≪各發光器件的工作特性≫ 對所製造的各發光器件的工作特性進行測量。測量在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行。另外,作為各發光器件的工作特性的測量結果,圖19示出電壓-輻射亮度特性、圖20示出電壓-電流密度特性、圖21示出電壓-電流特性。
另外,以下表4示出12mA/cm2 附近的各發光器件的主要初始特性值。
Figure 02_image119
另外,圖22示出以12mA/cm2 的電流密度使電流流過各發光器件時的發射光譜。如圖22所示,各發光器件的發射光譜都在893nm附近具有峰值,可知都來源於發光層913中的PCA2TDQn的發光。 實施例6
在本實施例中,說明作為本發明的一個實施方式的發光器件將N,N-[(6,7-二苯基[1,2,5]噻二唑並[3,4-g]喹㗁啉-4,9-二基)二-4,1-亞苯]雙(N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺)(簡稱:PCAP2TDQn)(結構式(300))用於發光層的發光器件6的器件結構及其工作特性。另外,發光器件6是具有將激發能從能夠發射熱活化延遲螢光的物質(TADF材料)供應給螢光發光物質的結構的螢光發光器件。
在本實施例中製造的發光器件6的器件結構與實施例4所示的圖14相同的結構,表5示出構成器件結構的各層的具體結構。另外,以下示出在本實施例中使用的材料的化學式。
Figure 02_image121
Figure 02_image123
對所製造的發光器件6的工作特性進行測量。測量在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行。另外,作為發光器件6的工作特性的測量結果,圖23示出電壓-輻射亮度特性、圖24示出電壓-電流密度特性、圖25示出電壓-電流特性。
另外,以下表6示出12mA/cm2 附近的發光器件6的主要初始特性值。
Figure 02_image125
另外,圖26示出以12mA/cm2 的電流密度使電流流過發光器件6時的發射光譜。如圖26所示,發光器件6的發射光譜在820nm附近具有峰值,可知都來源於發光層913中的PCAP2TDQn的發光。 實施例7
在本實施例中,對本發明的一個實施方式的有機化合物YGA2TDQn(100)、PCA2TDQn(200)及PCAP2TDQn (300)進行熱重分析。分析中使用的測量裝置是TG-DTA (Thermogravimeter-Differential Thermal Analyzer:熱重-差熱分析儀)。另外,以下示出測量中使用的上述有機化合物的結構式。
Figure 02_image127
另外,圖27示出藉由熱重分析測得的結果。在圖27中,橫軸表示溫度且縱軸表示重量減少率。
從測量結果可知,YGA2TDQn及PCA2TDQn的重量開始減少的溫度(重量比測量開始時減少5%的溫度)比PCAP2TDQn低100℃左右。由此,YGA2TDQn及PCA2TDQn的昇華性比PCAP2TDQn高,可以在低溫進行蒸鍍。
可認為上述重量減少率的根據溫度的差起因於分子結構。亦即,YGA2TDQn及PCA2TDQn具有作為中心骨架的6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹㗁啉直接鍵合於胺基的結構,相對於此,PCAP2TDQn具有透過伸苯基鍵合於胺基的結構。
由此,本發明的一個實施方式的有機化合物中具有中心骨架的6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹㗁啉直接鍵合於胺基的結構的有機化合物尤其是在進行低溫成膜時特別有用的。
101:第一電極 102:第二電極 103:EL層 103a,103b:EL層 104:電荷產生層 111,111a,111b:電洞注入層 112,112a,112b:電洞傳輸層 113,113a,113b:發光層 114,114a,114b:電子傳輸層 115,115a,115b:電子注入層 200R,200G,200B:光學距離 201:第一基板 202:電晶體(FET) 203R,203G,203B,203W:發光器件 204:EL層 205:第二基板 206R,206G,206B:濾色片 206R’,206G’,206B’:濾色片 207:第一電極 208:第二電極 209:黑色層(黑矩陣) 210R,210G:導電層 301:第一基板 302:像素部 303:驅動電路部(源極線驅動電路) 304a,304b:驅動電路部(閘極線驅動電路) 305:密封劑 306:第二基板 307:引線 308:FPC 309:FET 310:FET 311:FET 312:FET 313:第一電極 314:絕緣物 315:EL層 316:第二電極 317:發光器件 318:空間 900:基板 901:第一電極 902:EL層 903:第二電極 911:電洞注入層 912:電洞傳輸層 913:發光層 914:電子傳輸層 915:電子注入層 4000:照明設備 4001:基板 4002:發光器件 4003:基板 4004:第一電極 4005:EL層 4006:第二電極 4007:電極 4008:電極 4009:輔助佈線 4010:絕緣層 4011:密封基板 4012:密封劑 4013:乾燥劑 4015:擴散板 4200:照明設備 4201:基板 4202:發光器件 4204:第一電極 4205:EL層 4206:第二電極 4207:電極 4208:電極 4209:輔助佈線 4210:絕緣層 4211:密封基板 4212:密封劑 4213:障壁膜 4214:平坦化膜 4215:擴散板 5101:燈 5102:輪轂 5103:車門 5104:顯示部 5105:方向盤 5106:變速杆 5107:座位 5108:內部後視鏡 7000:外殼 7001:顯示部 7002:第二顯示部 7003:揚聲器 7004:LED燈 7005:操作鍵 7006:連接端子 7007:感測器 7008:麥克風 7009:開關 7010:紅外線埠 7011:記錄介質讀取部 7014:天線 7015:快門按鈕 7016:影像接收部 7018:支架 7022,7023:操作按鈕 7024:連接端子 7025:錶帶 7026:麥克風 7029:感測器 7030:揚聲器 7052,7053,7054:資訊 9310:可攜式資訊終端 9311:顯示部 9312:顯示區域 9313:鉸鏈 9315:外殼
在圖式中: [圖1A]是說明發光器件的結構的圖,[圖1B]是說明發光器件的結構的圖; [圖2A]是說明發光裝置的圖,[圖2B]是說明發光裝置的圖,[圖2C]是說明發光裝置的圖; [圖3A]是說明發光裝置的俯視圖,[圖3B]是說明發光裝置的剖面圖; [圖4A]是說明移動電腦的圖,[圖4B]是說明可攜式的影像再現裝置的圖,[圖4C]是說明數位相機的圖,[圖4D]是說明可攜式資訊終端的圖,[圖4E]是說明可攜式資訊終端的圖,[圖4F]是說明電視機的圖,[圖4G]是說明可攜式資訊終端的圖; [圖5A]是說明電子裝置的圖,[圖5B]是說明電子裝置的圖,[圖5C]是說明電子裝置的圖; [圖6A]是說明汽車的圖,[圖6B]是說明汽車的圖; [圖7A]是說明照明設備的圖,[圖7B]是說明照明設備的圖; [圖8]是結構式(100)所示的有機化合物的1 H-NMR譜; [圖9]是結構式(100)所示的有機化合物的紫外可見吸收光譜及發射光譜; [圖10]是結構式(200)所示的有機化合物的1 H-NMR譜; [圖11]是結構式(200)所示的有機化合物的紫外可見吸收光譜及發射光譜; [圖12]是結構式(300)所示的有機化合物的1 H-NMR譜; [圖13]是結構式(300)所示的有機化合物的紫外可見吸收光譜及發射光譜; [圖14]是說明發光器件的圖; [圖15]是示出發光器件1、發光器件2及發光器件3的電壓-輻射亮度特性的圖; [圖16]是示出發光器件1、發光器件2及發光器件3的電壓-電流密度特性的圖; [圖17]是示出發光器件1、發光器件2及發光器件3的電壓-電流特性的圖; [圖18]是示出發光器件1、發光器件2及發光器件3的發射光譜的圖; [圖19]是示出發光器件4及發光器件5的電壓-輻射亮度特性的圖; [圖20]是示出發光器件4及發光器件5的電壓-電流密度特性的圖; [圖21]是示出發光器件4及發光器件5的電壓-電流特性的圖; [圖22]是示出發光器件4及發光器件5的發射光譜的圖; [圖23]是示出發光器件6的電壓-輻射亮度特性的圖; [圖24]是示出發光器件6的電壓-電流密度特性的圖; [圖25]是示出發光器件6的電壓-電流特性的圖; [圖26]是示出發光器件6的發射光譜的圖;以及 [圖27]是示出有機化合物的TG-DTA的測量結果的圖。
Figure 109122979-A0101-11-0003-3
101:第一電極
102:第二電極
103:EL層
111:電洞注入層
112:電洞傳輸層
113:發光層
114:電子傳輸層
115:電子注入層

Claims (20)

  1. 一種以通式(G1)表示的有機化合物,
    Figure 03_image129
    , 其中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基, R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基, 該三芳基胺骨架中的3個芳基的結構相同或者不同, 並且,m及n分別獨立地表示0或1。
  2. 如請求項1之有機化合物, 其中Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示,
    Figure 03_image131
    , 在通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G1)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 在通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G1)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 在通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G1)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 並且R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  3. 如請求項1之有機化合物, 其中A1 至Ar4 分別獨立地以通式(Ar-1)、通式(Ar-2)和通式(Ar-3)中的任一個表示,
    Figure 03_image133
    , 並且R9 至R29 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  4. 一種以通式(G2)表示的有機化合物,
    Figure 03_image135
    , 其中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基, R1 至R8 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基, 並且,該三芳基胺骨架中的3個芳基的結構相同或者不同。
  5. 如請求項4之有機化合物, 其中Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示,
    Figure 03_image137
    , 在通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G2)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 在通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G2)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 在通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G2)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 並且R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  6. 如請求項4之有機化合物, 其中A1 至Ar4 分別獨立地以通式(Ar-1)、通式(Ar-2)和通式(Ar-3)中的任一個表示,
    Figure 03_image139
    , 並且R9 至R29 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  7. 一種以通式(G3)表示的有機化合物,
    Figure 03_image141
    , 其中,Ar1 至Ar4 分別獨立地表示取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基, Q1 及Q2 分別獨立地表示取代或未取代的具有咔唑骨架的基或者取代或未取代的形成環的碳原子數為18至30的具有三芳基胺骨架的基, 並且,該三芳基胺骨架中的3個芳基的結構相同或者不同。
  8. 如請求項7之有機化合物, 其中Q1 及Q2 分別獨立地以通式(Q-1)、通式(Q-2)和通式(Q-3)中的任一個表示,
    Figure 03_image143
    , 在通式(Q-1)中,R50 至R54 中的任一個與通式(G3)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R50 至R54 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 在通式(Q-2)中,R72 至R75 中的任一個與通式(G3)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R72 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 在通式(Q-3)中,R76 至R80 中的任一個與通式(G3)中的氮,亦即Nα 或Nβ 鍵合,上述以外的R76 至R80 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個, 並且R55 至R62 、R63 至R71 及R81 至R90 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  9. 如請求項4之有機化合物,其中該通式(G2)以通式(G4)表示,
    Figure 03_image145
    , R63 至R72 、R74 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  10. 如請求項7之有機化合物,其中該通式(G3)以通式(G5)表示,
    Figure 03_image147
    , R50 至R51 、R53 至R62 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  11. 如請求項7之有機化合物,其中該通式(G3)以通式(G6)表示,
    Figure 03_image149
    , R63 至R71 、R73 至R75 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基、碳原子數為3至6的環烷基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  12. 如請求項7之有機化合物, 其中Ar1 至Ar4 分別獨立地以通式(Ar-1)、通式(Ar-2)和通式(Ar-3)中的任一個表示,
    Figure 03_image151
    , 並且R9 至R29 分別獨立地表示氫、碳原子數為1至6的烷基、碳原子數為3至6的環烷基、取代或未取代的形成環的碳原子數為6至13的芳基和取代或未取代的形成環的碳原子數為3至13的雜芳基中的任一個。
  13. 一種包括請求項1之有機化合物的發光器件。
  14. 如請求項13之發光器件,還包括一對電極間的EL層, 其中該EL層包括該有機化合物。
  15. 如請求項14之發光器件, 其中該EL層包括發光層, 並且該發光層包括該有機化合物。
  16. 如請求項13之發光器件, 其中在比850nm長的波長區域具有發射光譜的峰值而在比600nm長的波長區域具有吸收光譜的峰值。
  17. 一種發光裝置,包括: 請求項13之發光器件;以及 電晶體和基板中的至少一個。
  18. 一種電子裝置,包括: 請求項17之發光裝置;以及 麥克風、相機、操作按鈕、外部連接部和揚聲器中的至少一個。
  19. 一種照明設備,包括: 請求項13之發光器件;以及 外殼、覆蓋物和支撐台中的至少一個。
  20. 一種以結構式(100)、結構式(200)或結構式(300)表示的有機化合物,
    Figure 03_image153
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7176552B2 (ja) * 2020-08-31 2022-11-22 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101251624B1 (ko) * 2003-04-18 2013-04-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 퀴녹살린 유도체, 그것을 이용한 유기 반도체 소자 및 전계 발광 소자
KR20080055850A (ko) 2005-09-12 2008-06-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 퀴녹살린 유도체, 및 퀴녹살린 유도체를 사용한 발광소자,발광장치, 전자 기기
CN101316826A (zh) * 2005-11-28 2008-12-03 出光兴产株式会社 胺系化合物以及利用其的有机电致发光元件
EP2004616B1 (en) * 2006-03-21 2014-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, electronic device using the quinoxaline derivative
TWI402259B (zh) * 2009-08-28 2013-07-21 Ind Tech Res Inst 喹啉衍生物及包含此喹啉衍生物之有機發光二極體
JP5790279B2 (ja) * 2011-08-09 2015-10-07 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置および電子機器
JP5970811B2 (ja) * 2011-12-28 2016-08-17 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置および電子機器
JP6149377B2 (ja) 2012-10-18 2017-06-21 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
EP2941474B1 (en) * 2013-01-04 2018-02-28 Nitto Denko Corporation Highly-fluorescent and photo-stable chromophores for wavelength conversion
US9960371B2 (en) 2015-12-18 2018-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organometallic complex, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
US11186586B2 (en) * 2016-12-15 2021-11-30 The Hong Kong University Of Science And Technology Luminogens for biological applications
JP7043733B2 (ja) * 2017-03-13 2022-03-30 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器

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